MOSFET 技術(shù)自問世以來就被廣泛認為是電源管理電路中開關(guān)的選擇。自 20 世紀 70 年代后期開始商用，垂直擴散 MOSFET (VDMOS) 結(jié)構(gòu)率先滿足了電源開關(guān)的需求。1由于其卓越的開關(guān)性能和高輸入阻抗，MOSFET 迅速成為雙極技術(shù)的有吸引力的替代品。然而，它在電力電子行業(yè)的應用受到高導通電阻的限制，這限制了 VDMOS 的電流處理能力。在中壓 VDMOS 中，限制通道電流流入外延生長漂移區(qū)的本征通道電阻和 JFET 區(qū)域是總導通電阻 (RDS(on) ) 在漏極和源極之間（圖 1a）。

克服這一限制需要十多年的器件設計和工藝工程進展，終導致了 1980 年代后期個溝槽柵極 MOSFET 的商業(yè)化。通過在垂直方向上移動通道，該器件概念能夠在不對電流擴散產(chǎn)生負面影響的情況下減小單元間距。JFET 區(qū)域的虛擬消除顯著降低了導通電阻（圖 1b）。然而，單元密度的顯著增加不僅使溝槽 MOSFET 成為平面技術(shù)的競爭替代品，而且也帶來了顯著的缺點。

柵極-漏極電容（與外延漂移區(qū)中的溝槽-柵極滲透有關(guān)）和柵極-源極電容（溝槽柵極和體/源擴散之間的總電容）隨溝槽數(shù)量（即，隨單元密度）線性增加。連同導通電阻的次線性縮放，這顯著影響技術(shù)品質(zhì)因數(shù) (FOM) FOM g = R DS(on) × Q g。由于 MOSFET 通過其柵極端子進行獨特控制，因此柵極驅(qū)動器電路必須提供總柵極電荷（Q g）需要打開晶體管。在高開關(guān)頻率應用的情況下，的柵極電荷是可取的，因為它成比例地降低了驅(qū)動損耗?？倴艠O電荷的一部分與控制漏極電壓瞬變的柵極到漏極電荷 (Q gd ) 相關(guān)聯(lián)。較高的 Q gd會影響瞬態(tài)速度，增加開關(guān)損耗并迫使使用更長的死區(qū)時間。很明顯，需要采取具體措施來減少總體柵極和柵極漏極電荷。

一個新時代始于引入電荷補償結(jié)構(gòu)，利用與超結(jié)器件相同的原理。引入使用絕緣深場板作為柵電極延伸的器件，可以在關(guān)閉狀態(tài)下實現(xiàn)漂移區(qū)的橫向耗盡（圖 1c）。2橫向耗盡改變了整個結(jié)構(gòu)的電場分布，允許在更短的長度內(nèi)阻斷相同的電壓。因為電場現(xiàn)在可以由更薄和更重摻雜的漂移區(qū)來支持，所以可以實現(xiàn)導通電阻的顯著降低。值得注意的是，場板（作為柵電極的延伸）導致反向傳輸電容 C gd的顯著增加（因此還有 Q gd和 Q g）以及對漏極電壓的非線性依賴性。