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基于超級結(jié)技術(shù)的功率MOSFET已成為高壓開關(guān)轉(zhuǎn)換器領(lǐng)域的業(yè)界規(guī)范。它們提供更低的RDS(on)，同時具有更少的柵極和和輸出電荷，這有助于在任意給定頻率下保持更高的效率。在超級結(jié)MOSFET出現(xiàn)之前，高壓器件的主要設(shè)計平臺是基于平面技術(shù)。這個時候，有心急的網(wǎng)友就該問了，超級結(jié)究竟是何種技術(shù)，區(qū)別于平面技術(shù)，它的優(yōu)勢在哪里？各位客官莫急，看完這篇文章你就懂了！

圖1顯示了一種傳統(tǒng)平面式高壓MOSFET的簡單結(jié)構(gòu)。平面式MOSFET通常具有高單位芯片面積漏源導(dǎo)通電阻，并伴隨相對更高的漏源電阻。使用高單元密度和大管芯尺寸可實現(xiàn)較低的RDS(on)值。但大單元密度和管芯尺寸還伴隨高柵極和輸出電荷，這會增加開關(guān)損耗和成本。另外還存在對于總硅片電阻能夠達(dá)到多低的限制。器件的總RDS(on)可表示為通道、epi和襯底三個分量之和：

RDS(on) = Rch + Repi + Rsub

圖1：傳統(tǒng)平面式MOSFET結(jié)構(gòu)

圖2顯示平面式MOSFET情況下構(gòu)成RDS(on) 的各個分量。對于低壓MOSFET，三個分量是相似的。但隨著額定電壓增加，外延層需要更厚和更輕摻雜，以阻斷高壓。額定電壓每增加一倍，維持相同的RDS(on)所需的面積就增加為原來的五倍以上。對于額定電壓為600V的MOSFET，超過95%的電阻來自外延層。顯然，要想顯著減小RDS(on)的值，就需要找到一種對漂移區(qū)進(jìn)行重?fù)诫s的方法，并大幅減小epi電阻。

圖2：平面式MOSFET的電阻性元件

通常，高壓的功率MOSFET采用平面型結(jié)構(gòu)，其中，厚的低摻雜的N-的外延層，即epi層，用來保證具有足夠的擊穿電壓，低摻雜的N-的epi層的尺寸越厚，耐壓的額定值越大，但是其導(dǎo)通電阻也急劇的增大。導(dǎo)通電阻隨電壓以2.4-2.6次方增長，這樣，就降低的電流的額定值。為了得到一定的導(dǎo)通電阻值，就必須增大硅片的面積，成本隨之增加。如果類似于IGBT引入少數(shù)載流子導(dǎo)電，可以降低導(dǎo)通壓降，但是少數(shù)載流子的引入會降低工作的開關(guān)頻率，并產(chǎn)生關(guān)斷的電流拖尾，從而增加開關(guān)損耗。