在现代电子设备中,电磁干扰(EMI)是一个不容忽视的问题。随着电子产品的日益复杂和集成度的提高,EMI问题日益凸显,对产品的性能和稳定性构成了挑战。超结MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)作为一种先进的功率半导体器件,因其独特的结构和性能,在改善EMI方面展现出显著优势。本文将探讨Semihow超结MOS如何有效改善EMI。
超结MOSFET,又称为Super Junction MOSFET或CoolMOS,是一种结合了沟槽工艺和多层外延工艺的新型功率MOSFET。相较于传统VDMOS(Vertical Double-Diffused MOS),超结MOSFET通过在外延层中交替形成高阻的n型区和p型区,显著降低了单位面积的特征电阻,从而减少了通态功耗和开关损耗。此外,超结MOSFET还具备更高的开关速度和更低的能耗,是高压、大功率应用中的理想选择。
Semihow与三星半导体合作开发的超结MOSFET产品,采用多层外延工艺,相比沟槽工艺,多层外延在EMI抑制方面表现出色。具体机制如下:
多层外延工艺通过在外延层中多次掩刻和掺杂,形成了复杂的n型和p型交替区域。这种结构不仅降低了特征电阻,还显著减少了寄生电容。寄生电容是EMI的主要来源之一,因为它会在开关过程中产生高频噪声。超结MOSFET较小的寄生电容能有效降低开关损耗,提高开关速度,同时减少EMI的产生。
Semihow超结MOSFET产品内置了ESD(静电放电)保护二极管。这种二极管在器件受到静电冲击时,能够提供有效的保护路径,将静电电荷迅速释放,从而避免对器件造成损坏。同时,内置ESD保护二极管还能提高浪涌的稳定性和静电的可靠性,进一步减少由静电放电引起的EMI。
超结MOSFET由于具有较低的栅电容和较快的开关速度,在开关过程中产生的dV/dt和dI/dt较小,这有助于减少通过器件和印刷电路板中的寄生电容电感产生的高频噪声。此外,Semihow通过精确控制制造工艺,确保了产品的开关特性一致性和稳定性,进一步减少了EMI的产生。
Semihow的超结MOSFET产品已在多个领域得到广泛应用,包括三星、LG、华为、飞利浦、中兴等知名企业的产品中。特别是在快充、电源、照明、显示器等市场领域,Semihow的超结MOSFET凭借其优异的EMI性能和稳定的品质,赢得了客户的广泛认可。
例如,HCD70R600超结MOSFET是Semihow与三星半导体合作开发的一款产品,导阻仅为0.6Ω,采用多层外延工艺,在快充及PD应用上EMI表现优秀。同时,该产品内置ESD二极管,防静电能力好,并拥有全球优秀的晶圆生产品质管控体系支持。
Semihow超结MOSFET通过多层外延工艺和内置ESD保护二极管等先进技术,有效改善了EMI问题。这种器件在高压、大功率应用中展现出显著优势,不仅提高了产品的性能和稳定性,还满足了现代电子设备对电磁兼容性的严格要求。随着技术的不断进步和应用领域的不断拓展,Semihow超结MOSFET将在更多领域发挥重要作用,推动电子产业的持续发展。