SJ MOSFET超結MOS(COOLMOS)技術和應用
超結金氧半場效晶體管（Super Junction Metal-Oxide Semiconductor Field-Effect Transistor，SJ MOSFET）
SJ MOSFET的技術主要有兩種，其一為由英飛凌（Infineon）開發的多磊晶技術，藉由摻雜（doping）磊晶在磊晶層上形成島狀的摻雜區域，使該區域擴散形成一個氮摻雜（N-doped）平面。另一種技術則采用深反應離子蝕刻挖出溝槽狀結構，再將氮摻雜材料填補于溝槽，制造出超接面的結構，開發此科技的業者主要為東芝（Toshiba），快捷半導體（Fairchild Semiconductor） 及艾斯摩斯科技（IceMOS Technology）。
Avron指出，科技的進展使得多磊晶與深蝕刻技術發展越發競爭，東芝剛推出第4代DTMOS，是一種具備較小間距（pitch）的深溝槽結構MOSFET，可采用更小的晶粒且改善導通電阻（RdsON），雖然制造成本仍高于英飛凌的CoolMOS，但將會越來越具競爭力。
化合物半導體（compound semiconductor）是SJ MOSFET的強勁競爭對手，如碳化硅（SiC）因為能承受較高的電壓，有潛力應用于高階解決方案，預計到2015年前硅都還會是主流，另外IGBT兼具價格與轉換效率兩者優勢，美商國際整流器（International Rectifier）正在研發足以與SJ MOSFET相抗衡的高速IGBTs，到頭來SJ MOSFET可能定位于這兩者中間，并視電壓、應用及轉頻的需求，而與碳化硅、高速IGBT、IGBT或氮化鎵相互競爭。 1、Coolmos的選型 一般我們選擇一顆MOS 大致看以下幾個參數 BV Id Rds Vth Qg Pd等。但是這幾個參數，只有Qg和Id是交流參數，其他都是靜態參數。而半導體這東西就是隨溫升變壞的。那動態參數，其實是變壞的。25度的電流是100A，也許125度的時候，電流只有50A，所以選型的時候要以高溫下(老化房)的數據為準。那選好了電壓、電流，剩下就是看Coolmos的損耗了。Coolmos露在表面的是Rdson 較低，只有平面管的1/3或者1/4，那MOS的導通損耗必然較之平面管要低不少。MOS的另外一個損耗，開關損耗其實往往更加占主導。開關損耗在MOS里最直接體現的數值是Trr。這也是Coolmos最核心的參數。從coolmos的發展來看 C3 C6 CP CFD CFD2 都是在Trr上下功夫(C6除外，他是C3的Cost down)。你是電源設計者，Trr的合理使用，你比我清楚。Coolmos在實際應用中，MOS前段的Rg驅動，一般對電阻要求會低很多。這也能降低損耗。舉個例子，20N60C3 MOS前段的驅動電阻一般可做到15mohm以下，但是也不是越低越好，開關越高，EMI的問題就出來了。所以驅動電阻的選擇要綜合考慮，在EMI允許的情況下，盡量降低驅動電阻。
2.Coolmos是否需要采用散熱措施。我只能說要看功率，舉個例子，150W的LED電源上，你覺得可以不加散熱嘛?15W的LED電源上，加散熱裝置，那有地方么?Coolmos，在應用端，解決了有的電源方案需要電子器件更小的體積，甚至是去掉散熱片(如Iphone的充電器)，而大功率上看重Coolmos的還是他能降低損耗，所以散熱片是一定要加的。
3.Coolmos目前在國內應用還是非常片面的，任重而道遠。舉個例子，在一個70W的筆記本適配器上，很多還是用的20A的平面管(或者是16A)，但是我們知道實際電路里的有效電流其實很小，用20A只是看重他的低內阻，降低損耗，降低溫升。那現在很多工程師來Rreview這個方案的時候，腦子還是轉不過彎來。如果使用Coolmos，他認為還需要16A的，那同等電流，價格肯定不可比的。其實呢，Coolmos 10A足夠去替代了。開關損耗，Coolmos要較平面管低很多，內阻的話Coolmos的10A較之16A的平面也不會高多少，在高溫下，基本內阻
是一致的。(有機會發個實驗數據，16A的平面管和10A的Coolmos在100度下，內阻是相差不多的---前提，帶負載，體現開關損耗低的特點)，所以工程師要多了解Coolmos。
在中壓MOS(100-150V)，英飛凌、ST、AO、FC均有超低導通電阻、超低損耗的MOS出現，如Opti3MOS(艾默生、華為都有大量使用，是未來的主導)、SDMOS等。
總之一句話：MOS在發展，損耗會越來越低。電源方案只會像更高效率和更小體積發展。目前COOLMOS類產品主要以Infineon一家獨大，占據市場比例比較多。當然，除了Infineon以外，Toshiba、ST、NCE等廠家也都有COOLMOS產品在推廣應用，但市場份額相對占的比較小
無錫新潔能股份有限公司（NCE Power）是中國現代大功率半導體器件的領航設計與銷售企業，專業從事各種大功率半導體器件與功率集成器件設計、生產和銷售。 公司是中國第一家研發成功并上量銷售大功率-超結-MOSFET（SJ-MOSFET）的設計公司，是江蘇省重點支持的半導體大功率器件設計高新技術企業。公司緊密結合自身器件與工藝設計技術領先的優勢，與國際一流的芯片代工廠、封裝、測試代工廠保持密切配合與合作，嚴謹產品質量控制，保證產品的持續優質和穩定供貨。
NCE的和Infineon的C3是基本同一個平臺但有工藝改進而來的，那驅動Qg和結電容導致炸機的風險Toshiba和ST之類的風險要高于NCE,但個人目前覺得NCE做的東西還是有一定技術含量的，這與他們的老板原來是從Infineon出來的負責coolmos研發和制造的工作經歷有關系.
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