【技术】维安第三代超级结硅MOSFET，手机快充的最佳选择！ |2019科技之光|工程师|Ultrasone|

集微直播间自开播以来获得了大量来自行业的关注与好评。其中“集微公开课”栏目联合行业头部企业，通过线上直播的方式分享精彩主题内容，同时设立直播间文字提问互动环节。集微网希望将“集微公开课”栏目打造成中国ICT产业最专业、优质的线上培训课程，深化产教融合，助力中国ICT产业发展。
4月30日（周四）上午10点，第九期“集微公开课”邀请到上海维安半导体有限公司功率器件产品应用技术专家郭建军，带来以《风华绝代，比肩GaN的第三代超级结硅MOSFET》为主题的精彩演讲。
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本次公开课，郭建军以MOSFET工艺演变、维安第三代超级结硅MOSFET特性以及与氮化镓MOSFET实测数据对比，让工程师了解到风华绝代、比肩氮化镓的第三代超级结硅MOSFET在手机快充中的应用优势和产品趋势。
充电器发展趋势
快充是充电器的一个发展趋势，目前充电器最大的充电功率可以达到100W ，市面上有18W、30W、40W、65W等各个功率等级的产品，功率密度也在日益增加，最高达1.4W/cm3 。

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对比65W GaN快充和65W Silanna EVB（评估板）快充的数据来看，采用GaN技术的功率密度为1.2W/cm3 ，采用超级结硅技术的功率密度为1.18W/cm3 ，差异非常小。

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同时，高效率也是充电器的一个发展趋势，电源适配器目前的最新能效已经到了6级能效，从上述图表来看，最低的效率要求到了70%以上。

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传统平面MOSFET 的封装尺寸较大、功耗高、温升高、效率低；而超结MOSFET的尺寸比较小，可以做贴片封装，因而带来了高效率和低温升的效果。
MOSFET 工艺的演变

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从MOSFET 的发展历史来看， 1970年第一款vertical MOSFET（垂直结构MOSFET）诞生，到1980年衍变为DDMOS（双扩散结构MOSFET），再衍变为VDMOS （垂直扩散结构MOSFET ）和LDMOS（横向扩散结构MOSFET ）。

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硅 MOSFET 工艺优化改进有两个方向，中低压<200V MOSFET的演变方向是沟槽栅向屏蔽栅（SGT）工艺演变。

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不过，虽然工艺已经有改进，但仍受制于Si极限，因此，业界引入了硅超级结的工艺， SJ-MOSFET 打破了硅极限，主要针对高压方向500-1200V super junction 工艺，兼顾了高电压和低电阻的特性。

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SJ-MOSFET 主要有多次外延和深沟槽两种工艺，采用多次外延工艺的MOSFET成本偏高、生产周期长，但开关特性接近于传统的VDMOS ， EMI（电磁兼容）特性也相对更好。而采用深沟槽工艺的MOSFET技术难度偏高，成本有优势，交付周期偏短。

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相对于第二代工艺，维安第三代深沟槽工艺是基于8英寸工艺实现的，品质因数FOM下降了24% ， pitch更小、开关电荷较低，并且成本较低，性价比更高。