超接合面MOSFET

从本篇开始，介绍近年来MOSFET中的高耐压MOSFET的代表超接合面MOSFET。

功率电晶体的特长与定位
首先来看近年来的主要功率电晶体的Si-MOSFET，IGBT，碳化硅MOSFET的功率与频率范围。因为接下来的几篇将谈超接合面MOSFET相对的话题，因此希望在理解的Si-MOSFET的定位的基础上，根据其特长和特性对使用区分有个初步印象。

下图表示处理各功率电晶体的功率与频率范围。可以看出，硅MOSFET在这个比较中，导通电阻与耐压略逊于IGBT和SiC基MOSFET，但在低〜中功率条件下，高速工作表现更佳。

平面MOSFET与超接合面MOSFET
的Si-MOSFET根据制造制程可分为平面MOSFET和超接合面MOSFET。简而言之，就是在功率电晶体的范围，为超越平面结构的极限而研发的就是超接合面结构。

如下图所示，平面结构是平面性地构成电晶体。这种结构当耐压提高时，漂移层会增厚，存在导通电阻增加的课题。而超接合面结构是排列多个垂直PN接面的结构，可保持耐压的同时降低导通电阻ř_DS（ON）与闸极电荷量的Qg。

另外，内部二极体的反向电流IRR和反向恢复时间trr的是作为电晶体的关断开关特性的探讨专案。如下面的波形图所示，基本上超接合面MOSFET的PN接面面积比平面MOSFET大，因此与平面MOSFET相比，具有TRR速度更快，但内部收益率较多的特性。

这种特性作为超接合面MOSFET的课题在不断改善，因其高速性和低杂讯特长，超接合面MOSFET有一些变化。从下篇开始，将介绍每种变化的特长。