東微推出超級矽MOSFET,效率媲美氮化鎵

半導體功率器件在電力電子行業有著非常廣泛的應用，特別是近幾年來，隨著社會電子產業化及萬物互聯的應用需求，更進一步加速了電子化水平的進程；也對電力電子系統提出了更高的要求和挑戰，如：高效率、高頻化、高密度、小體積、高可靠性及長壽命等方面。

東微半導體的GreenMOS系列產品是國內最早量產並進入工業級應用的高壓超級結產品系列，在國產品牌中佔有領先地位。廣泛應用於充電樁模塊，通訊電源等大功率應用領域。為了滿足高密度快充的需求，東微半導體於近期推出了全新的超級矽MOSFET（Super-Silicon）系列產品，該系列採用成熟的矽基材料及工藝，可以確保在雷擊、高溫等極限工況下的長期可靠性以及穩定性。同時，超級矽系列將GreenMOS的開關性能推向極致，可達到1MHz以上的開關頻率，完全可以替代氮化鎵器件在高壓側的應用。

圖1. GreenMOS系列與超級結MOS開關速度

在系統應用中的效率方面，以65W PD為例，超級矽系列在軟開關有源鉗位（ACF）拓撲中體現出優異的效率：

圖2. ACF拓撲

該方案中用到的OSS65R340JF, 屬於超級矽系列，其效率基本與選用了氮化鎵(GaN)的方案一致，完全可以滿足高能效要求。尤其在更高頻率400KHz條件下效率依然與GaN保持一致，體現了此系列產品極低的驅動損耗和開關損耗的特性，以下為效率對比圖：

圖3. 超級矽與GaN效率對比

在功率密度方面，同樣用65W的PD為例，基於東微超級矽系列的MOS做的Demo方案, 最大功率密度可達1.38W/cm，直接對標氮化鎵方案：

圖4. 超級矽與GaN體積對比

在產品成本方面，由於超級矽系列採用成熟的矽基材料，與GaN特殊的材料和生產工藝相比具有巨大的成本優勢。尤其在消費領域，如：手機通訊類、電子產品適配器的應用，器件成本大概為同等規格GaN器件25-50%，同時驅動超級矽功率器件的控制晶片可選擇性廣泛，更避免了GaN驅動複雜的設計導致額外系統成本的增加。

圖5. 超級矽與GaN特性對比

超級矽系列已有量產規格包含耐壓600、650和700V三檔，最低Rdson為80mR，靜態電流30A，對應功率段50-600W。

圖6. 超級矽系列產品推薦規格

東微半導體還有全系列中低壓高速器件，適用於不同快充方案的同步整流輸出。

圖7. 同步整流MOSFET推薦規格

綜上所述，在對成本、功率密度要求與日俱增的今天，超級矽系列可完美滿足要求。目前，超級矽系列已在聯想等多個主流客戶端量產。