SJ MOSFET超结MOS(COOLMOS)技术和应用
超结金氧半场效晶体管（Super Junction Metal-Oxide Semiconductor Field-Effect Transistor，SJ MOSFET）
SJ MOSFET的技术主要有两种，其一为由英飞凌（Infineon）开发的多磊晶技术，藉由掺杂（doping）磊晶在磊晶层上形成岛状的掺杂区域，使该区域扩散形成一个氮掺杂（N-doped）平面。另一种技术则采用深反应离子蚀刻挖出沟槽状结构，再将氮掺杂材料填补于沟槽，制造出超接面的结构，开发此科技的业者主要为东芝（Toshiba），快捷半导体（Fairchild Semiconductor） 及艾斯摩斯科技（IceMOS Technology）。
Avron指出，科技的进展使得多磊晶与深蚀刻技术发展越发竞争，东芝刚推出第4代DTMOS，是一种具备较小间距（pitch）的深沟槽结构MOSFET，可采用更小的晶粒且改善导通电阻（RdsON），虽然制造成本仍高于英飞凌的CoolMOS，但将会越来越具竞争力。
化合物半导体（compound semiconductor）是SJ MOSFET的强劲竞争对手，如碳化硅（SiC）因为能承受较高的电压，有潜力应用于高阶解决方案，预计到2015年前硅都还会是主流，另外IGBT兼具价格与转换效率两者优势，美商国际整流器（International Rectifier）正在研发足以与SJ MOSFET相抗衡的高速IGBTs，到头来SJ MOSFET可能定位于这两者中间，并视电压、应用及转频的需求，而与碳化硅、高速IGBT、IGBT或氮化镓相互竞争。 1、Coolmos的选型 一般我们选择一颗MOS 大致看以下几个参数 BV Id Rds Vth Qg Pd等。但是这几个参数，只有Qg和Id是交流参数，其他都是静态参数。而半导体这东西就是随温升变坏的。那动态参数，其实是变坏的。25度的电流是100A，也许125度的时候，电流只有50A，所以选型的时候要以高温下(老化房)的数据为准。那选好了电压、电流，剩下就是看Coolmos的损耗了。Coolmos露在表面的是Rdson 较低，只有平面管的1/3或者1/4，那MOS的导通损耗必然较之平面管要低不少。MOS的另外一个损耗，开关损耗其实往往更加占主导。开关损耗在MOS里最直接体现的数值是Trr。这也是Coolmos最核心的参数。从coolmos的发展来看 C3 C6 CP CFD CFD2 都是在Trr上下功夫(C6除外，他是C3的Cost down)。你是电源设计者，Trr的合理使用，你比我清楚。Coolmos在实际应用中，MOS前段的Rg驱动，一般对电阻要求会低很多。这也能降低损耗。举个例子，20N60C3 MOS前段的驱动电阻一般可做到15mohm以下，但是也不是越低越好，开关越高，EMI的问题就出来了。所以驱动电阻的选择要综合考虑，在EMI允许的情况下，尽量降低驱动电阻。
2.Coolmos是否需要采用散热措施。我只能说要看功率，举个例子，150W的LED电源上，你觉得可以不加散热嘛?15W的LED电源上，加散热装置，那有地方么?Coolmos，在应用端，解决了有的电源方案需要电子器件更小的体积，甚至是去掉散热片(如Iphone的充电器)，而大功率上看重Coolmos的还是他能降低损耗，所以散热片是一定要加的。
3.Coolmos目前在国内应用还是非常片面的，任重而道远。举个例子，在一个70W的笔记本适配器上，很多还是用的20A的平面管(或者是16A)，但是我们知道实际电路里的有效电流其实很小，用20A只是看重他的低内阻，降低损耗，降低温升。那现在很多工程师来Rreview这个方案的时候，脑子还是转不过弯来。如果使用Coolmos，他认为还需要16A的，那同等电流，价格肯定不可比的。其实呢，Coolmos 10A足够去替代了。开关损耗，Coolmos要较平面管低很多，内阻的话Coolmos的10A较之16A的平面也不会高多少，在高温下，基本内阻
是一致的。(有机会发个实验数据，16A的平面管和10A的Coolmos在100度下，内阻是相差不多的---前提，带负载，体现开关损耗低的特点)，所以工程师要多了解Coolmos。
在中压MOS(100-150V)，英飞凌、ST、AO、FC均有超低导通电阻、超低损耗的MOS出现，如Opti3MOS(艾默生、华为都有大量使用，是未来的主导)、SDMOS等。
总之一句话：MOS在发展，损耗会越来越低。电源方案只会像更高效率和更小体积发展。目前COOLMOS类产品主要以Infineon一家独大，占据市场比例比较多。当然，除了Infineon以外，Toshiba、ST、NCE等厂家也都有COOLMOS产品在推广应用，但市场份额相对占的比较小
无锡新洁能股份有限公司（NCE Power）是中国现代大功率半导体器件的领航设计与销售企业，专业从事各种大功率半导体器件与功率集成器件设计、生产和销售。 公司是中国第一家研发成功并上量销售大功率-超结-MOSFET（SJ-MOSFET）的设计公司，是江苏省重点支持的半导体大功率器件设计高新技术企业。公司紧密结合自身器件与工艺设计技术领先的优势，与国际一流的芯片代工厂、封装、测试代工厂保持密切配合与合作，严谨产品质量控制，保证产品的持续优质和稳定供货。
NCE的和Infineon的C3是基本同一个平台但有工艺改进而来的，那驱动Qg和结电容导致炸机的风险Toshiba和ST之类的风险要高于NCE,但个人目前觉得NCE做的东西还是有一定技术含量的，这与他们的老板原来是从Infineon出来的负责coolmos研发和制造的工作经历有关系.
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