4.9功率垂直型雙擴(kuò)散場(chǎng)效應(yīng)晶體管功率半導(dǎo)體器件或稱電力電子器件是指能處理高電壓、大電流的半導(dǎo)體器件，它是電力電子技術(shù)中對(duì)電能進(jìn)行控制和轉(zhuǎn)換中最為關(guān)鍵的元件。4.9.1VDMOS器件為了提高電流密度，可使雙擴(kuò)散D-MOSFET電子從表面溝道出來(lái)后不再沿著橫向流動(dòng)，而是沿著縱向向下流動(dòng)，再經(jīng)過(guò)一段很長(zhǎng)的輕摻雜區(qū)最終到達(dá)漏區(qū)。這樣不僅節(jié)約了面積，又能承受所需的反向電壓。這種器件稱為功率垂直型雙擴(kuò)散場(chǎng)效應(yīng)晶體管（簡(jiǎn)稱為VDMOS）外加電壓VDS就是雪崩擊穿電壓VB

n-漂移區(qū)厚度W愈大，或者電場(chǎng)線的斜率愈小，則VB愈高。當(dāng)VDMOS導(dǎo)通時(shí)，電子從n-漂移區(qū)的頂部往下流，電子在電場(chǎng)下作漂移運(yùn)動(dòng)。顯然，單位面積下漂移區(qū)的電阻(一般稱為比導(dǎo)通電阻)為Ron=W/(qμDND)

若要導(dǎo)通時(shí)的電阻低，則摻雜濃度ND要大且漂移區(qū)厚度W要小，這恰好導(dǎo)致VB下降。Ron與VB的存在“硅極限”關(guān)系：Ron=0.83×10-8×VB2.5(Ω·cm2)

4.9.2超結(jié)VDMOS器件一超結(jié)—在耐壓區(qū)體內(nèi)引入異型的固定電荷（PN柱），以降低峰值電場(chǎng)的方法。N柱區(qū)中的每個(gè)電離施主的正電荷產(chǎn)生的電通量，幾乎都被其近旁的P柱區(qū)中的電離受主的負(fù)電荷所吸收，意即其電力線橫向流走了?？梢栽黾覲和N柱區(qū)的施主劑量。由于互相補(bǔ)償?shù)年P(guān)系，對(duì)縱向來(lái)說(shuō)，耐壓層就可粗略地認(rèn)為是一個(gè)本征型。但是微觀來(lái)說(shuō)，每區(qū)的摻雜劑量甚高，因此導(dǎo)通時(shí)n柱區(qū)的電導(dǎo)率很大，這使得Ron與VB的矛盾大大減緩。4.9.3常規(guī)與超結(jié)VDMOS器件的電流電壓關(guān)系的比較相同擊穿電壓下，超結(jié)結(jié)構(gòu)的比導(dǎo)通電阻Ron

=

5.3mW·cm2，而對(duì)通常的耐壓區(qū)，Ron

=

62mW·cm2，比超結(jié)結(jié)構(gòu)的大了10多倍。。在VDS=150V及VGS=8V時(shí)，超結(jié)VDMOS的單位線寬的電流密度JD為2.1×10-4A/

m，而常規(guī)VDMOS結(jié)構(gòu)比它小了約8倍。