所谓MOSFET-高耐压超级结MOSFET的种类与特征

上一篇介绍了近年来的主要功率晶体管Si-MOSFET、IGBT、SiC-MOSFET的产品定位,以及近年来的高耐压Si-MOSFET的代表超级结MOSFET(以下简称“SJ-MOSFET”)的概要。本篇将以ROHM的产品阵容及其特征作为SJ-MOSFET的具体案例来进行说明。

SJ-MOSFET的种类

以ROHM为例,SJ-MOSFET是根据噪声、导通电阻、高速性及独有结构等进行分类的。首先来看一下整体的分类示意图。

MOSFET的种类

该图表示标准型AN系列的展开情况。例如,将AN系列进一步降低噪声后是EN系列,进一步提高速度后是KN系列。

本篇介绍标准型和高速型的开发背景与特征。

标准SJ-MOSFET:AN系列

AN系列是以“漏极-源极间导通电阻RDS(on)和栅极总电荷量Qg比平面MOSFET大幅降低”为目的,最先开发的SJ-MOSFET。与平面MOSFET相比,RDS(on)降低了50%,Qg降低了40%。特性方面的定位是标准特性。

平面MOSFET、超级结MOSFET
标准SJ-MOSFET:AN系列 性能对比图

低噪声SJ-MOSFET:EN系列

SJ-MOSFET具有“导通电阻低,开关速度快”的特征,但存在其高速性导致噪声比平面型大的课题。为改善这个问题开发了EN系列。该系列产品融合了平面型的低噪声特性与SJ-MOSFET的低导通电阻特性,其产品定位是“平面型的低导通电阻替代品”。

从噪声比较图可以看出,与标准型的AN系列及其他公司生产的SJ-MOSFET相比,红色线所示的EN系列噪声更低。另外,在导通电阻的比较中,与平面型相比,导通电阻降低了80%;与AN系列相比,导通电阻降低了15%。

低噪声SJ-MOSFET:EN系列 性能对比图

高速SJ-MOSFET:KN系列

KN系列是保持EN系列的低噪声性能,并实现高速化的SJ-MOSFET。通过降低栅极电阻Rg和栅极-漏极间电荷量Qgd,提高了开关性能。通过提高开关速度,可降低开关损耗并提高效率。

高速SJ-MOSFET:KN系列 性能对比图

最后列出了这三个系列相关技术信息的链接。这里虽然给出了各系列的特征,但为了进一步加深理解,最好还是参阅技术规格的标准值和特性图表。

【标准SJ MOSFET:AN系列】

  • R50xxANx(500V)
  • R52xxANx系列(520V)
  • R60xxANx系列(600V)
  • R80xxANx系列(800V)

【低噪声SJ MOSFET:EN系列】

  • R60xxENx系列(600V)
  • R65xxENx系列(650V)*开发中

【高速SJ MOSFET:KN系列】

  • R60xxKN系列(600V)
  • R65xxKNx系列(650V)*开发中

下一篇将介绍剩下的两种:Presto MOSTM 高速trr SJ-MOSFET和Hybrid MOS。

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