近些年，作為MOSFET的新技術(shù)，SGT受到越來越多中國本土廠商的重視，投入的財力和資源也不少。而從整個產(chǎn)業(yè)角度來看，全球范圍內(nèi)，在中低壓MOSFET領(lǐng)域，SGT也屬于前沿的功率器件技術(shù)，做得最好的當(dāng)屬英飛凌等國際功率半導(dǎo)體大廠。
下面，先簡單介紹一下MOSFETSGT及其優(yōu)勢。
雖然現(xiàn)在IGBT很火熱，相對于MOSFET也屬于高端功率器件，但在廣大的中低壓應(yīng)用當(dāng)中，無論是消費類電子，還是家電，或是嵌入式系統(tǒng)和工業(yè)領(lǐng)域，MOSFET依然占據(jù)著巨大的市場份額。因此，國內(nèi)外諸多廠商依然在相應(yīng)的新技術(shù)研發(fā)上不斷加大著投入。
MOSFET的主要特點是輸入阻抗高、控制功率小、開關(guān)速度快、開關(guān)損耗小，在高頻率、中小功率應(yīng)用領(lǐng)域（電壓600V以下）應(yīng)用最為廣泛，特別是在消費類電子應(yīng)用最多。
MOSFET大致可以分為以下幾類：平面型MOSFET；TrenchMOSFET，即溝槽型MOSFET，主要用于低壓（100V）領(lǐng)域；SGT（ShieldedGateTransistor，屏蔽柵溝槽）MOSFET，主要用于中低壓（200V）領(lǐng)域；SJ-MOSFET，即超結(jié)MOSFET，主要在高壓（600V-800V）領(lǐng)域應(yīng)用。
SGT工藝比普通溝槽簡單，開關(guān)損耗小。再加上SGT比普通溝槽工藝挖掘深度深3-5倍，可以橫向使用更多的外延體積來阻止電壓，這也使得SGT的內(nèi)阻比普通MOSFET低2倍以上。
SGT技術(shù)通過減小場效應(yīng)晶體管的寄生電容及導(dǎo)通電阻，提升了芯片性能，減小了芯片面積，與傳統(tǒng)溝槽型場效應(yīng)管相比，在同一功耗下可將芯片面積減少40%，甚至更多。獨特的器件結(jié)構(gòu)和掩膜版圖設(shè)計提升了產(chǎn)品的耐用度，獨特的工藝流程設(shè)計則減少了工藝步驟和掩膜板的數(shù)量，從而降低了生產(chǎn)成本，使產(chǎn)品在價格上更有競爭力。
采用SGT技術(shù)制造的MOSFET，與普通的溝槽型MOSFET和平面MOSFET相比，在功率密度上占有很大優(yōu)勢。由于SGTMOSFET具有較深的溝槽深度，可以利用更多的硅體積來吸收EAS能量。所以SGT在雪崩時可以做得更好，更能承受雪崩擊穿和浪涌電流。
中國本土玩家
2010年之后，隨著手機快充、電動汽車、無刷電機和鋰電池的興起，對中壓MOSFET的需求越來越大，中壓功率器件開始蓬勃發(fā)展，到現(xiàn)在其市場規(guī)模比高壓還要大，僅次于低壓。而SGTMOSFET正是中壓的代表。
然而，包括SGT在內(nèi)的MOSFET市場主要由國外大廠把持著，如行業(yè)龍頭英飛凌，以及安森美半導(dǎo)體、瑞薩、東芝、意法半導(dǎo)體、ROHM、威世等。
與此同時，依托于本土龐大的市場，中國大陸一批功率半導(dǎo)體廠商也在奮起直追，MOSFET就是其中的一項，而國產(chǎn)器件在中低壓領(lǐng)域替換進口品牌潛力最大，且部分國產(chǎn)、如士蘭、華潤微、吉林華微等都已經(jīng)做出了一番成績。
聞泰科技收購安世半導(dǎo)體之后，成為了國內(nèi)功率半導(dǎo)體的先鋒企業(yè)。安世半導(dǎo)體的車用中低壓MOSFET質(zhì)量全球領(lǐng)先，是博世、大陸等一線廠商的主要供貨商，不僅如此，其MOSFET在消費、通訊領(lǐng)域同樣得到廣泛應(yīng)用。這些都是SGT的關(guān)鍵應(yīng)用領(lǐng)域。
作為中國大陸地區(qū)的主要晶圓代工企業(yè)，華潤微電子和華虹半導(dǎo)體的MOSFET收入和技術(shù)水平也在國內(nèi)功率半導(dǎo)體企業(yè)中名列前茅。
其中，華潤微電子的MOSFET產(chǎn)品在國內(nèi)具備較強競爭實力，是華潤微最主要的產(chǎn)品，其耐壓范圍很寬（-100V-1500V），而且種類多樣，不過，該公司的MOSFET是以Trench-MOS和SJ-MOSFET等為主。
華微電子是一家位于吉林的功率半導(dǎo)體IDM，是中國第二大功率半導(dǎo)體企業(yè)，MOSFET收入占比接近50%。
揚杰科技：該公司自主設(shè)計研發(fā)的8英寸超高密度溝槽功率MOSFET產(chǎn)品已實現(xiàn)量產(chǎn)，多款8英寸中低壓MOSFET產(chǎn)品研發(fā)成功。
新潔能：這是一家Fabless企業(yè)，主營業(yè)務(wù)為MOSFET、IGBT等功率器件，是國內(nèi)率先掌握超結(jié)理論技術(shù)，并量產(chǎn)SGTMOSFET及超結(jié)功率MOSFET的企業(yè)之一，是國內(nèi)最早同時擁有溝槽型功率MOSFET、超結(jié)功率MOSFET、SGTMOSFET產(chǎn)品平臺的本土企業(yè)。
捷捷微電：該公司主營產(chǎn)品為各類電力電子器件和芯片，分別為：晶閘管、防護類器件、二極管（包括整流二極管、快恢復(fù)二極管、肖特基二極管等）、厚膜組件、晶體管、MOSFET、碳化硅器件等。
技術(shù)迭代
捷捷微電的孫閆濤認為，SGTMOSFET在5年內(nèi)不會被其他產(chǎn)品取代，未來會有一些技術(shù)迭代的情況出現(xiàn)，迭代是結(jié)合封裝技術(shù)和芯片技術(shù)的持續(xù)進步及有效匹配。
除了芯片本身技術(shù)的研發(fā)和迭代之外，封裝技術(shù)的進步對于SGT，例如150V和200V的SGTMOSFET進步來說，會起到很重要的作用，如用DFN5x6封裝的150VMOSFET，可以將內(nèi)阻做到小于8毫歐，用TO-220封裝的200VMOSFET小于9毫歐的水平。
除了外部封裝，基于電子制造對MOSFET需求的變化，內(nèi)部封裝技術(shù)也在不斷改進，主要體現(xiàn)在三個方面：改進封裝內(nèi)部的互連技術(shù)，增加漏極散熱板，改變熱傳導(dǎo)方向。這些對于SGT技術(shù)的發(fā)展至關(guān)重要。
TO、D-PAK、SOT、SOP等采用焊線式的內(nèi)部互連封裝技術(shù)，當(dāng)CPU或GPU供電發(fā)展到低電壓、大電流時代，焊線式的SO-8封裝就受到了封裝電阻、封裝電感、PN結(jié)到PCB和外殼熱阻等因素的限制。
這四種限制對其電學(xué)和熱學(xué)性能有著極大的影響。隨著電流密度的提高，MOSFET廠商在采用SO-8尺寸規(guī)格時，同步對焊線互連形式進行了改進，用金屬帶、或金屬夾板代替焊線，以降低封裝電阻、電感和熱阻。
總體來講，隨著電子制造業(yè)朝著超薄、小型化、低電壓、大電流方向發(fā)展，MOSFET的外形及內(nèi)部封裝結(jié)構(gòu)也會隨之改變，以更好適應(yīng)制造業(yè)的發(fā)展需求。另外，為降低電子制造商的選用門檻，MOSFET向模塊化、系統(tǒng)級封裝方向發(fā)展的趨勢也將越來越明顯，產(chǎn)品將從性能、成本等多維度協(xié)調(diào)發(fā)展。
而封裝作為SGTMOSFET選型的重要參考因素，不同的電子產(chǎn)品有不同的電性要求，不同的安裝環(huán)境也需要與之匹配的尺寸規(guī)格。
再者，要想創(chuàng)新，就要具備定制化SGT產(chǎn)品的能力，不同的應(yīng)用領(lǐng)域，需要采用不同的SGT技術(shù)和制作工藝。芯片制造廠不同，工藝平臺、設(shè)備和對應(yīng)的SGT產(chǎn)品也會有差異，原材料外延層也是不同的，需要定制。
市場動向
從應(yīng)用層面講，我國企業(yè)在市場空間較大、下游應(yīng)用較分散、進入門檻較低的晶閘管、MOSFET領(lǐng)域布局已久。目前，我國企業(yè)在消費電子、白色家電、工業(yè)控制、新能源領(lǐng)域有所突破，但真正進入高端車用領(lǐng)域的MOSFET企業(yè)較少。
市場研究機構(gòu)YoleDéveloppement表示，未來5年內(nèi)，MOSFET市場將會出現(xiàn)三個明顯的變化：一是TrenchMOSFET將從中端下移至中低端，替代部分PlanarMOSFET的低端市場，二是SGT等先進技術(shù)將下移至中端，替代TrenchMOSFET在低壓領(lǐng)域的中端市場。
在這種市場發(fā)展趨勢的推動下，企業(yè)的發(fā)展策略和規(guī)劃必須跟進，需要向更高水平的方向邁進。以華虹宏力在MOSFET方面的布局為例，該公司已經(jīng)將功率器件產(chǎn)能從低端MOSFET轉(zhuǎn)向高端的SGT和SJ-MOSFET。通過調(diào)整，盡量遠離競爭激烈、價格低的普通MOSFET紅海市場。
而隨著5G、AI、EV（電動汽車）等應(yīng)用市場的發(fā)展，高端MOSFET、IGBT、SiC及GaN的需求也在快速增長，很多功率半導(dǎo)體廠商開始布局高功率密度、低內(nèi)阻的SGTMOSFET，而已有市場與新興市場對SGT的需求還將持續(xù)增長。
目前，國外品牌已經(jīng)逐漸退出中國低端MOSFET市場，主要原因是國產(chǎn)品牌的競爭壓力所致。與前些年相比，我國的功率器件廠商在規(guī)模和性能方面有了較大進步，再加上成本優(yōu)勢，外商很難在中低端MOSFET市場上與國產(chǎn)品牌競爭。
例如，中國每年生產(chǎn)2000-3000萬輛電動自行車，而這些電動自行車的控制器對低壓MOSFET的需求量非常大。此前，該領(lǐng)域主要使用進口品牌的MOSFET，但近幾年來，國產(chǎn)品牌快速崛起，逐漸控制了市場，現(xiàn)在，控制器廠商已經(jīng)很少使用進口中低壓MOSFET了。
這樣，隨著市場高端MOSFET的逐步下沉，以及各大功率半導(dǎo)體廠商向高端產(chǎn)品研發(fā)邁進，中國本土SGTMOSFET具有廣闊的發(fā)展空間。
