金属-氧化层-半导体场效应晶体管(MOSFET)是集成电路设计中的基本单元，它的电路符号和器件结构如图1所示。典型n沟道MOS器件具有4个电极，并连接不同的电压偏置。一般情况下源极和衬底极接低电位，比如接地。不工作时器件处于截止状态，此时器件的源极和漏极之间没有导电通道，相当于开关的断开状态。当栅极加上一个大于Vgs(th) 的正电压后，栅极氧化层下方的p型衬底表面会产生反型层， 即导通沟道。沟道连通了器件源极和漏极，此时NMOS相应的处于了导通状态。栅极电压越高，导通越充分。

中高压功率MOSFET通常采用垂直沟道结构，如图2所示，器件的漏极在芯片底部，源极在芯片顶部，整个器件呈垂直结构放置。这种结构被称为Vertical Double-diffusion MOS (VDMOS)。从结构上看VDMOS的漏极从原来的表面位置移到了器件的底部，漏极电流也相应从器件的底部流到器件的表面，变成了垂直型器件。漏极电流与沟道之间的区域是漂移区，是高压功率器件用来耐压的主要部分。漂移区越厚且漂移区电阻率越低，则耐压越高，而与此同时器件的导通电阻相应的也就越高。这是因为VDMOS的Rdson 与BVdss的2~2.5次方成正比。即公式1：

Rdson = a* BV2~2.5

超级结MOSFET可以打破这个限制，其基本结构如图3所示。它和VDMOS相比最大的区别就是在p-body下方加入了p柱，使漂移区中出现了交替的pn结结构。利用相邻的pn柱之间相互耗尽的原理，将漂移区的浓度可以提升，使得器件导通时电阻率降低。而在关态时，p柱和n柱之间可以相互耗尽，使耗尽区尽量扩大，维持了较高的耐压，由此打破了公式1的硅极限，使导通电阻与击穿电压达到近似线性的关系，显著提高了器件性能。

图3 SJ VDMOS示意图

相对于普通VDMOS器件，超级结功率器件的速度更快，FOM更低，但是也会带来其他的一些负面问题，比如高di/dt & dv/dt造成的栅极振荡及EMI问题。因此，超级结的设计十分讲究，设计不当则容易导致芯片的震荡而使器件出现EMI超标的问题。

GreenMOS系列产品是东微半导体推出的一种新型超级结（Super-Junction）功率器件。Green即“绿色”之意，意喻GreenMOS自身为高品质的“绿色”产品，采用GreenMOS可以实现绿色设计并获得绿色能源产品。 GreenMOS系列产品额定电压范围为500~800V，覆盖了最小1A至最大76A以及不同封装类型的总共近百种芯片规格。由于采用了东微半导体的多项自主专利技术，GreenMOS系列产品成功克服了常规超级结所存在的低成品率、EMI超标等难题，性能达到甚至超过了国际一流品牌的水平，大幅领先于一般功率器件供应商。相对于其他公司的超级结器件，东微半导体的GreenMOS具有“快而不震”的优点，其显著特点如下所述：

1. Soft-Switching (软开关)

GreenMOS对常规超级结功率器件的制造流程进行了多项优化设计，使器件内部的杂质分布及电容更适合于外部电路的高速开关动作，减小了纹波噪音和电压尖峰，由此所得到的开关波形更加平滑，开关期间的栅极震荡更低，有利于EMI的改善。

图4 常规超级结MOS与GreenMOS开关过程比较

2. LOW FOM (低优值)

FOM(Figure of merit)是衡量功率器件设计优劣的重要标准，计算公式为Rdson*Qg，FOM越小表明器件的性能越佳。GreenMOS系列优化了器件的制造流程和设计，一方面通过独特的设计方法降低了Qg，另一方面在保持Low Qg的同时通过优化器件制造流程使得器件的比导通电阻更小，从而降低了GreenMOS的开态电阻。这两方面相辅相成使GreenMOS具备了业内领先的FOM值，其优秀的FOM特性使GreenMOS的动态损耗可降低到常规超级结器件的2/3，同时也支持2MHz的开关频率。开关速度甚至接近了高端的第三代半导体器件 - 高压GaN功率器件。

图5 GreenMOS高达2MHz高频开关特性