Leistungshalbleiter

Was ist der Hauptvorteil der Trench-Gate-Struktur, bei der das Gate in einen in Silizium geätzten Graben eingebettet wird, bei Leistungs-MOSFETs?

  1. ADie Gate-Kapazität wird null
  2. BDie Sperrspannung verdoppelt sich stets
  3. CZellen lassen sich dicht anordnen, die Kanalbreite steigt, und der Durchlasswiderstand sinkt
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Antwort: C. Zellen lassen sich dicht anordnen, die Kanalbreite steigt, und der Durchlasswiderstand sinkt

Bei der Trench-Gate-Struktur entsteht der Kanal vertikal an der Grabenseitenwand, sodass pro Fläche mehr Zellen als beim planaren Typ angeordnet werden können und die gesamte Kanalbreite zunimmt. Zudem entfällt der beim planaren Typ zwischen benachbarten Zellen entstehende Widerstand (JFET-Widerstand), sodass der Durchlasswiderstand sinkt. Sie ist Standard bei Niederspannungs-Si-MOSFETs, IGBTs und neuerdings SiC-MOSFETs, doch da sich das elektrische Feld an den Ecken am Grabenboden konzentriert, ist deren Schutzstruktur wichtig.

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