スーパージャンクションMOSFETは一般的なD-MOSと何が違いますか?

耐圧の限界値を決めるN-層に空乏層の拡がり方が違います。SJ-MOSは、より低抵抗のN-層で設計出来ますので低オン抵抗の製品が可能となります。

図1:D-MOSとSJ-MOSの構造と電界
図1:D-MOSとSJ-MOSの構造と電界

SJ-MOS(当社ではDTMOSと呼びます。)は、N-層の一部にP層を柱状(Pピラー層)を形成し、P-N層を交互に配置します。

VDSを印加するとドリフト層であるN-層に空乏層が広がりますが、一般的なD-MOS(当社ではπ-MOSと呼びます。)とSJ-MOSではその拡がり方が異なります。(電界強度図参照、電界強度は空乏層内の状態を示す。)
D-MOSでは、P/N-層の界面が最も高い電界強度となり、この部分が材料であるシリコンの限界値を超えた場合にブレークオーバー(降伏現象)が発生し、耐圧の限界となります。他方、SJ-MOSは、N-層が均一の電界強度となります。
その結果、SJ-MOSは、より低抵抗のN-層で設計出来ますので低オン抵抗の製品が可能となります。

下記FAQもご参照ください。