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新型超结高压MOS器件的研究及实现
随着现代电子技术的迅速发展，超结高压MOS器件被广泛关注和研究，具有多种优良性能和应用前景。本文将围绕着“新型超结高压MOS器件的研究及实现”这一主题展开探讨，从器件结构、工作原理、性能特点等方面进行阐述。
一、器件结构
超结高压MOS器件是针对高压电力电子应用而设计的一种强度高、速度快的功率器件。其结构基本上是由PN结和MOSFET组合而成。超结型结构是由两个高掺杂的n型区域组成，这两个区域之间形成P型沟道，这是与传统MOS颠倒结构不同的特点。P型沟道内没有耗散区，与n型源漏极相连。其结构示意图如下图1所示。
图1.超结高压MOS器件结构示意图
在超结高压MOS器件中，基本的结构是由n型反型区、p型耗散区、p型沟道和n型漏源区组成。加上栅结构则更加复杂，整个器件结构比传统MOS复杂得多，其加工难度也更大。因此，研究新型的超结高压MOS器件结构是很有必要的。
二、工作原理
超结高压MOS器件是一种可控硅类功率器件，其控制电极为栅，通过改变控制极vgs和漏极到基极之间的电压vds，可控制导通状态和导通电流大小。当vgs=0时，超结PN结封闭，器件处于断开状态。
在开通状态下，当vgs逐渐增大时，P型沟道中的电荷载流子逐渐增多，沟道中的电场逐渐增强，形成n型漏源区周边的p型耗散区内的耗散区薄化，形成逐渐加宽的n型反型区。此时的增强型MOS管的漏极与源极之间形成一个导电通道，通过沟道中的载流子流通，漏源之间的电流开始增加。随着vgs的继续增大，通道中的电导越来越大，通道宽度越来越宽，对电流的控制能力也越来越强。
当vgs拉低时，通道中的载流子这些载流子逐渐减少，此时通道中的电阻逐渐增大，随之电流也逐渐减小，直至MOS管完全截止。
三、性能特点
1.高耐压能力
超结高压MOS器件具有较高的耐压能力，因为MOSFETPN结区与超结区的分离，能够在高电场条件下防止击穿发生，保护整个器件。
2.低开启电压
超结高压MOS器件由于区域设计的合理性，其导通电压比其他硅器件制成的器件要低，能够在低电压下快速导电，提高了开启速度。
3.低开启电阻
超结高压MOS器件的导通电阻很小，由于器件中没有加入耗散区，因此，其漏源极之间的电流非常顺畅，导通时损耗较低。
4.高频特性好
超结高压MOS器件由于器件中附加栅电极，其能够在高频段有较好的性能表现。
四、实现方式
超结高压MOS器件具有极高的研究和应用价值。常见的制备方法有：
1.控制扩散法：通过控制P型耗散区和n型漏源区的深度，来实现超结高压MOS器件的制备。
2.光致扩散法：通过光等离子体法和扩散法的相结合实现超结高压MOS器件的制备。
3.气相扩散法：利用热化学气相沉积法（CVD）实现超结高压MOS器件的制备。
4.激光退火法：通过激光退火技术对超结高压MOS器件进行改进处理，从而提高器件性能。
五、结论
随着科技的发展，新型超结高压MOS器件的研究及实现变得越来越重要，超结高压MOS器件的高耐压能力和低开启电阻等特点，在电力电子器件中具有广泛应用前景。随着材料和制备工艺的不断进步，新型超结高压MOS器件将会得到更广泛的应用。