一文看懂SGT MOSFET的市场前景

uSGT MOSFET的市场前景

SGT-MOS的全称是“Split Gate Trench-MOSFET”，中文叫屏蔽栅沟槽型功率 MOSFET。SGT-MOS严格意义上来说，在工艺上并没有特别之处，只是在传统沟槽MOSFET的工艺基础上做结构改进，提升了元器件爱你的稳定性、低损耗等性能而已。具体一点就是提升了器件的开关特性和导通特性，降低了器件的特征导通电阻(Rsp)和栅极电荷(Qg)。

如下图，左边的是传统沟槽MOSFET的结构，右图是SGT-MOSFET的结构图。从图中可以明显看到，两者结构很接近，简而言之，差异在于SGT-MOSFET的沟槽更深。

uSGTMOSFET起源

屏蔽删技术最早商业化是在2008年，由分立器件大厂Infineon推出，应用目的解决高频终端的一些问题，例如解决导通电阻过高、开关损耗过大等问题。Infineon通过优化电流通路布局并深挖沟槽深度，以实现能量密度最大化。

uSGT MOSFET特征

SGT工艺其实普通沟槽更简单，可以实现开关损耗更小的目标。

SGT比普通沟槽工艺挖得更深，大约是后者的3-5倍，可以使用更多的外延体积来阻挡电压，可以实现SGT MOSFET的内阻变低的目标，比普通MOSFET低2倍以上。

SGT工艺大幅度提高了芯片的能量密度，因此也就减少了芯片面积。相较于传统的沟槽场效应晶体管，同等功耗下，SGT MOSFET芯片面积可减少40%。

芯片面积的减少，工艺变得更简单，艺简单减少了工艺步骤和掩膜的数量，使得SGT的制造成本下降，变得更为有竞争优势。

与传统的沟槽工艺相比，SGT的沟槽更深，使得基材体积更多低来吸收EAS能量，SGT MOSFET可以承受更高的雪崩击穿电压和浪涌电流，以至于SGT MOSFET表现出的抗雪崩能力更优势。

除了SGT工艺技术带来以上的优势，封装技术的进步也使得SGT MOSFET的优势更为突出。

uSGT MOSFET的市场前景

MOSFET自诞生以来，工艺不断改进，先后经历了平面工艺（VDMOS）、沟槽工艺（Trench）和SGT工艺（Steep Groove Technology）。

SGT工艺作为一种新型的MOSFET技术，受到了中国本土半导体厂商的重视，并做了大量的投资。作为一种顶尖的功率半导体器件技术，非常受到市场的青睐。

从竞争态势来看。国外功率半导体器件厂家，感兴趣的是大功率、高利润的器件，例如IGBT、第三代宽禁带半导体、大功率模块，目标市场涵盖新能源风电、高铁以及工业控制、家电等。这部分器件和市场是技术更为领先的、利润更高的，是国外功率器件半导体厂家的心尖肉，几乎研发投入、市场推广、技术支持都放在这部分器件和市场上。而SGT-MOSFET技术最适用的产品是中低压MOSFET，20V-150V，-50V-250V的系列，利润不是那么高，尤其SGT-MOSFET沟槽工艺加工更为简单，这对中国功率半导体器件厂家来说，并不是很高深的技术，中国国产化替代率高，因此存在非常明显的态势，国外厂家在推出、国产化则积极推动替代。

国外功率半导体厂家主要有德国英飞凌、美国安森美、美国威世、美国AOS（万代）、意大利意法半导体、日本东芝、日本瑞萨、荷兰安世半导体，这几家厂商在过去不仅占据全球市场的主要份额，也占据中国国内市场80%以上的份额。经过发展，我国屏蔽栅MOSFET生产技术逐步提高、成熟稳定，凭借高性价比、技术优势加速收复国内市场份额，国产率逐步提高。

SGT MOSFET厂家主要有华润微电子、士兰微电子、无锡新洁能、东微半导体、捷捷微电子、扬杰电子、华微电子、长晶科技等，非上市公司 LRC（乐山无线）也开始SGT MOSFET的研发和生产。 

从功率半导体器件近年来的发展趋势来看，MOSFET虽然占比仍是最大的分立器件产品，但比重在减少，而IGBT、SiC的比重在增加。但从更为细分的比重来看，MOSFET占比虽然在减少，但SGT-MOSFET却是在增加的。

从下图我们可以看到，2023年全球SGT-MOSFET全球的市场规模是19.48亿美金，中国市场规模则是8.53亿美金（约占全球市场规模的46.79%）。到2030年，SGT-MOSFET全球市场规模扩大到33.15亿美金，7年时间里，每年复合增长率约7.8%，SGT-MOSFET在中国市场规模可以达到15.54亿美金，7年时间里，每年复合增长率约8.95%。

从SGT MOS耐压类型来看，额定电压值≤100V的SGT-MOSFET占绝对多数，主要应用终端是汽车电子、消费、工业、储能等。从一些行业分析报告得出的结论来看，预计到2030年份额将达到50.61%。同时就终端应用来看，汽车电子在2023年份额大约是22.54%，未来几年CAGR大约为12.31%。汽车电子是未来SGT MOSFET一大应用市场。在可预见的未来几年，如果第三代宽禁带半导体兴起，SGT MOSFET也不会受到影响，极可能出现的格局是，SGT MOSFET占据中低压、大电流低导通电阻的产品与GaN相峙而立；SiC则占据高压大电流类的产品。