功率 MOSFET 的技术发展情况

随着社会电气化程度的不断提高，功率器件的性能也需要不断提高以满足更高的 要求。对于功率 MOSFET 而言，技术驱动的性能提升主要包括三个方面：更高的开关 频率、更高的功率密度以及更低的功耗。为了实现更高的性能指标，功率器件主要经 历了工艺进步、器件结构改进与使用宽禁带材料等几个方面的演进。

在制造工艺上， 线宽制程从 10 微米缩减至 0.15-0.35 微米，提升了功率器件的密度、品质因数（FOM） 以及开关效率。在器件结构改进方面，功率器件经历了平面（Planar）、沟槽 （Trench）、超级结（Super Junction）等器件结构的变化，进一步提高了器件的功率 密度和工作频率。

在材料方面，新兴的第三代半导体功率器件采用了碳化硅（SiC）、 氮化镓(GaN)材料，进一步提升了器件的开关特性、降低了功耗，也改善了其高温特性。MOSFET 功率器件的技术的整体演进情况如下表所示：

MOSFET分类

在节能减碳的大趋势下，电源系统正追求小型化，高效化。作为电源系统的核心 器件，功率器件需要提供更快的开关速度与更低的损耗，特别对于大功率工业级的应 用，功率器件的工作效率直接决定了整体系统性能。

高压超级结 MOSFET 

MOSFET 全称金属氧化物半导体场效应管，是一种可以广泛应用于模拟与数字电 路的基础微电子元器件，具有高频、驱动简单、抗击穿性好等特点；其中，高压MOSFET 功率器件通常指工作电压为 400V 以上的 MOSFET 功率器件。高压 MOSFET 功率器件结构通常包括平面型及超级结型。超级结 MOSFET 功率器件通常需要更高的 技术设计能力及工艺制造水平，其能够突破平面型器件的性能局限性，具备更好的静 态和动态特性，可以工作于更大功率的系统之中。

中低压屏蔽栅 MOSFET 

中低压 MOSFET 功率器件通常指工作电压为 10V-300V 之间的 MOSFET 功率器件， 该类器件更加适用于低电压的应用场景，应用于如电动工具、智能机器人、无人机、 新能源汽车电机控制、移动电源、适配器、数码类锂电池保护板等产品中。中低压 MOSFET 功率器件结构通常包括沟槽栅 VDMOS 及屏蔽栅 MOSFET。相比于普通沟槽 栅 VDMOS，屏蔽栅 MOSFET 功率器件结构更复杂，需要更高的技术能力及制造工艺 水平，其能够突破普通沟槽栅 VDMOS 器件的性能瓶颈，具备更好的导通特性，开关 损耗更小且功率密度更高。