MOS 器件在剛開始階段一直用于小功率電路，自從 VMOS 技術(shù)被移植到 MOS 功率器件后，使得半導(dǎo)體功率器件得到很大突破： MOSFET 雖然漏極電流可達(dá)到數(shù)安培，漏源電壓也可達(dá)到 IOOV 以上，但由于漏源導(dǎo)通電阻大、頻率特性差、硅片面積利用率低等缺點，使得 MOSFET 在功率上有很大限制。 VMOSFET 保留了 MOSFET 的全部優(yōu)點，而且具有短溝道、高電阻漏極漂移區(qū)和垂直導(dǎo)電電路等特點，大大提高了器件的耐壓能力、電流處理能力和開關(guān)速度，使 MOS 器件從小功率范圍跨進(jìn)大功率器件行列。現(xiàn)在為止， VMOSFET 的耐壓水平已經(jīng)提高到 I000V 以上，電流處理能力能達(dá)到幾百安培。 VMOSFET 具有 VVMOS 、 VDMOS 兩種結(jié)構(gòu)：
上圖畫出了 VVMOS 管的結(jié)構(gòu)示意圖，這種結(jié)構(gòu)是在 N ＋襯底的 N 一外延層上，先后進(jìn)行 P 型區(qū) N ＋型區(qū)兩次擴(kuò)散，然后利用晶體硅的各向異性刻蝕技術(shù)，造出 V 型槽。槽的開口深度由開口寬度決定，槽壁與硅平面成 54.70 度角。溝道長度由擴(kuò)散的深度差決定，在 1 一 2 微米之間。漏極從芯片的背面引出。這種結(jié)構(gòu)第一次改變了 MOSFET 的電流方向，電流不在是沿表面水平方向流動，而是從 N ＋源極出發(fā)，經(jīng)過與表面成 54 . 7 度的溝道流到 N 一漂移區(qū)，然后垂直地流動到漏極。
VDMOS 結(jié)構(gòu)介紹：
上圖簡單畫出了 VDMOS 管的結(jié)構(gòu)示意， VDMOS 管主要應(yīng)用在大功率場合。 VDMOS 的意思是垂直導(dǎo)電雙擴(kuò)散結(jié)構(gòu)，與 VVMOS 管不同，它不利用 V 型導(dǎo)電槽構(gòu)成導(dǎo)電溝道，而是利用兩次擴(kuò)散形成的 P 型區(qū)和 N ＋型區(qū)，在硅片表面處的結(jié)深度之差形成導(dǎo)電溝道。電流在溝道內(nèi)沿表面流動，然后垂直地被漏極接收。 VDMOS 是 MOS 管大功率化邁出的一大步。
vDMos 管的襯底是重攙雜單晶硅片，其上外延生長一個高阻 N 一型層[最終成為漂移區(qū)，該層電阻率以及外延厚度決定了器件的耐壓水平］
，在 N-外延上經(jīng)過 P 型和 N 型的兩次擴(kuò)散，形成 N+_N-_P_N＋結(jié)構(gòu)。如果在 P 型區(qū)做金屬歐姆接觸電極，就構(gòu)成了雙極型 NPN 晶體管，實際上， P 區(qū)并不直接引出電極，而是形成一個 MOS 柵結(jié)構(gòu)。若電流 Id 從N＋漏極沿圖中的虛線經(jīng)過N-區(qū)流向N＋源極時，間隔著一個 P 型體區(qū)，由兩次擴(kuò)散形成的結(jié)深度差形成溝道。柵極為零偏壓時， Id 被 P 型體區(qū)阻隔，漏源之間的電壓 VdS 加在 P_N-反向結(jié)上，整個器件處于阻斷狀態(tài)。當(dāng)柵極正偏壓超過閩值電壓 Vt 時，溝道由 P 型變成 N＋區(qū)型，這個反型的溝道成為了 Id 的電流通道，整個器件又處于導(dǎo)通狀態(tài)。它依靠 N＋型溝道來導(dǎo)電，所以稱之為 N 溝道 VDMOS 管。若將各個半導(dǎo)體層型全部更換稱反型，就得到 P 溝道 VDMOS 管。因為電子的遷移率比空穴高三倍左右，從而減小導(dǎo)通電阻或增加導(dǎo)通電流，或減小硅面積都常用 N 溝道工藝。若需要 P 溝道器件時，成本價格都會比較局。
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