G3商讯：　　近年来，提高电能使用效率(开通时电能转换效率要高及待机功要小)的现实要求，极的推动了功率半导体器件技术与产业的高速发展。功率MOSFET做为电力电子的核心器件，广泛应用在消费电子，尤其是便携电子产品、主板、计算机类电源适配器、LED、LCD TV、工业控制、汽车电子等各个领域。

　　传统的VDMOS器件的结构如下图左所示，用漂移层作电压支持层，其导通电阻主要就是漂移层电阻。漂移层的耐压能力由其厚度和掺杂浓度决定。所以，为了提高击穿电压，必须同时增加漂移层厚度和降低其掺杂浓度。这就使得漂移层的电阻不断增加，在导通状态时(尤其是高压时)，漂移层电阻RD占导通电阻的主要部分。如击穿电压为600V的VDMOS，其漂移层电阻RD 占导通电阻的95%以上。

　　为解决传统VDMOS导通电阻与器件耐压之间的矛盾，超结理论被提出来(超结MOSFET结构如上图右图所示)，并在1998年由德国英飞凌公司最先完成商业化。在超结MOSFET中，PN柱构成的超结结构设置在器件漂移层中，当器件外加反向偏置电压时，将产生一个横向电场，使漂移层中的PN对耗尽，所产生的耗尽层做为器件的耐压层。由于提高器件耐压不再依靠降低漂移层浓度，因此可以极大的提高器件漂移层浓度，降低器件的导通电阻。下图是超结MOSFET与传统VDMOS在不同电压下特征导通电阻的对比。

　　经过十多年的发展，目前国外已有多家大公司拥有超结MOSFET系列产品，如英飞凌、意法、仙童和东芝，只不过各公司的超结MOSFET产品系列命名不同，其中已英飞凌公司的CooLMOSTM最著名。

　　超结MOSFET有哪些优点呢?超结MOSFET与传统的VDMOS相比，具有导通电阻低、开关速度快、芯片体积小、发热低的特点。一般来说，相同电流、电压规格的超结MOSFET导通电阻仅为传统VDMOS的一半左右，器件开通和关断速度较传统VDMOS下降30%以上。这些特点可以使超结MOSFET在替代传统VDMOS时具有更好的温升和效率表现，一般来说，使用超结MOSFET后，电源效率可以上升1～2百分点。同时超结MOSFET也完全可以与驱动IC一起进行集成封装，大幅度降低产品体积。

　　超结MOSFET在应用中有哪些注意事项呢?由于超结MOSFET芯片开关速度较快，因此在直接替代传统VDMOS时，如果对驱动电路不做任何更改的话，容易产生器件开关过快，dV/dt偏大，造成器件关断时过冲电压偏高或电路EMI等问题。因此，建议将传统VDMOS替代为超结MOSFET时，适当增大栅极驱动电阻，尤其是关断驱动电阻。此外，在对EMI比较敏感的电路中，也可以在器件栅极管脚上套磁珠来降低系统EMI。

　　如果说超结MOSFET缺点是什么，恐怕最大的缺点就是“贵”了。这也是超结MOSFET虽然性能优势明显，但十余年来在国内应用只停留在个别高端领域的原因。这是因为超结MOSFET都来自国外大公司进口，产品价格难于降低。但现在不一样了，因为超结MOSFET已经开始有国产产品了。

　　无锡新洁能致力于功率器件和模块的研发设计，是国内实现超结MOSFET批量生产销售的企业，目前正在量产和销售的是其第二代超结MOSFET产品，目前量产产品电压包括600V、650V、700V、800V、900V等多个电压规格，电流规格从1.8A到110A都有产品分布。

　　上图所示为无锡新洁能的两代超结MOSFET产品(SJ-MOS I和SJ-MOS II)与国内外相近规格的传统VDMOS及超结MOSFET的参数对比。可以看出，与传统VDMOS相比，SJ-MOS II的FOM(导通电阻×栅极电荷)较传统VDMOS下降60%左右，即使与国外竞争对手的超结MOSFET相比较，SJ-MOS II性能也略占优势。

　　同时，无锡新洁能正在进行第三代超结MOSFET的研发，进一步提高超结MOSFET性价比。目前第三代超结MOSFET产品正在公司内部做各种可靠性和应用考核，第三代超结MOSFET产品预计在2015年12月份开始推向市场。