Trench工艺和平面工艺MOS的区别

 

上海雷卯电子有Trench工艺和平面工艺MOSFET，为什么有时候推荐平面工艺MOSFET呢，有时候推荐用Trench工艺MOSFET, 上海雷卯EMC小哥简单介绍如下。

1.平面工艺与Trench沟槽工艺MOSFET区别

 

两种结构图如下：

由于结构原因，性能区别如下

 （1）导通电阻

 

 

   Trench工艺MOSFET具有深而窄的沟槽结构，这可以增大器件的有效通道截面积，从而降低导通电阻，能够实现更高的电流传输和功率处理能力。

   平面工艺MOSFET的通道结构相对较简单，导通电阻较高。

   （2）抗击穿能力

    Trench工艺MOSFET通过控制沟槽的形状和尺寸，由于Trench工艺的深沟槽结构，漏源区域的表面积得到显著增加。这使得MOSFET器件在承受高电压时具有更好的耐受能力，适用于高压应用，如电源开关、电机驱动和电源系统等。

   平面工艺MOSFET相对的耐电压较低。广泛应用于被广泛应用于数字和模拟电路中，微处理器，放大器，音响，逆变器，安防，报警器，卡车音响喇叭及光伏储能上。

   （3）抗漏电能力

   Trench工艺MOSFET通过沟槽内的绝缘材料和衬底之间形成较大的PN结，能够有效阻止反向漏电流的流动。因此，Trench工艺MOSFET在反向偏置下具有更好的抗漏电性能。

   平面工艺MOSFET的抗漏电能力相对较弱。

   （4）制造复杂度

   Trench工艺MOSFET的制造过程相对复杂，包括沟槽的刻蚀、填充等步骤，增加了制造成本。平面工艺MOSFET制造工艺成熟：PLANAR平面工艺MOSFET是最早的MOSFET制造工艺之一，经过多年的发展和改进，制造工艺已经非常成熟。相关设备和技术已经得到广泛应用和实践，具有较高的可靠性和稳定性。 

  （5）看到这些方面是不是觉得沟槽工艺MOSFET 更有优势，其实我们可以简单理解这两种工艺。

   平面工艺就好比我们小时候的土屋，几乎不需要挖地基纯平面架构特点：成本高，内阻大，ESD能力强，属于纯力量型选手，抗冲击力强。

   Trench工艺，俗称潜沟槽工艺，就好比我们农村的楼房，需要挖地基到一定深度，同样的使用面积所需要的地皮少，相比平面工艺，成本略低， 同电压平台，内阻略小，电流大，输出能力强，但是，抗冲击能力也更弱，速度与力量的结合。

简单总结就是 ：

Trench工艺   内阻低 ，高耐压，单元芯片面积小，一致性相对差 但抗冲击能力弱 。

平面工艺      内阻大，耐压低，单元芯片面积大，一致性好  抗冲击能力强。

 

2.至于Trench工艺为什么抗冲击能力差

 

   主要是：

 

  （1）结构脆弱：Trench工艺中形成的深沟槽结构相对较细，横向尺寸较小。这使得结构相对脆弱，容易受到机械冲击或应力集中的影响而产生破坏。

  （2）异质材料接口问题：Trench工艺通常涉及不同材料之间的接口，例如在沟槽中填充绝缘材料或衬底与沟槽之间的接触等。这些异质材料接口会引入应力集中和接触问题，降低了整体的抗冲击能力。

  （3）缺陷和损伤：在Trench工艺中，制造过程中可能会出现缺陷或损伤，例如沟槽表面的粗糙度、填充材料的不均匀性等。这些缺陷和损伤会导致材料强度下降，从而降低了抗冲击能力。

3. 如何选择

   选择使用PLANAR工艺MOSFET还是Trench工艺MOSFET需要考虑以下几个因素：

（1）功能需求：

   首先需要明确所需的功能和性能要求。例如，如果需要高功率处理和低漏电流特性，

   则Trench工艺MOSFET可能更适合。如果需要较高的开关速度则PLANAR工艺MOSFET可能更适合。

  （2）功耗和效率：

   需要考虑设备的功耗和效率需求。Trench工艺MOSFET具有较低的导通电阻适用于高效率的功率转换应用。

   PLANAR工艺MOSFET则在一些低功耗应用中表现较好。

  （3）温度特性：

   需要考虑设备温度特性等因素。取决于器件结构和材料选择。一般来说，Trench工艺MOSFET具有较好的封装和散热能力，可在高温环境下工作并具有较低的漏电流。

   但一般工控上选择推荐选择平面工艺，因为要求稳定可靠，一致性好，抗冲击力强，对于散热可以采用其它措施弥补。

   也就是，我使用的场合决定我们使用哪种工艺MOSFET更合适.

 

   总之，一个新的工艺技术产生一定有它的优势所在比如Trench，功率大，漏电小。但同时也伴有小的缺陷，比如抗冲击力弱，一致性相对差。随着技术的进步成熟，缺陷不断会被大家想办法弥补。但老的工艺虽然市场份额在不断缩小，但它的市场需求也无法替代。

   比如下面，几种场合 使用平面工艺 产品性能会更优。

   上海雷卯电子既有Trench工艺MOSFET,也有平面工艺MOSFET，这篇仅作简单区别阐述，如需具体型号，请联系EMC 小哥。上面阐述如果有误，请联系交流。