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随着消费和工业市场的快速发展，高压 MOS 的应用越来越广泛，如开关电源、适配器、稳压电源、照明、充电器、逆变器、电子镇流器等，同时产品本身也变得越来越复杂，因此对 MOS 器件要求越来越高。关于高压 MOS 的电压范围有多种定义，有人认为是 200V 以上；有人认为是 600V 以上，但市场上普遍认为 500 至 600V 以上。目前市场上用的最多的高压 MOS 是 600V，600V MOS 又分为标准型、高速开关型和高速 trr 型，前两者各占整个市场的三分之一左右，第三者约占整个市场的 7%。当然，在 600V 之上还有 650V、800V 的产品，以及 1200V、1500V 等产品。总体来看，600V 产品占整个市场的三分之二，600V 以上的产品占三分之一。
超级结 MOS：性价比越来越高，未来可能替代平面 MOS
从构造上看，高压 MOS 分为两种：平面的高压 MOS 和纵沟槽型高压 MOS。从发展趋势来看，2014 年到 2020 年，MOS 市场整体的需求量没有太大变化。但是技术需求有了很大的变化，平面 MOS 市场越来变小，超级结 MOSFET 市场越来越大。2014 年，市场还是以平面 MOS 为主，到 2016 年，两者基本各占一半，预计到 2020 年超级结 MOS 会成为主流。什么原因会造成这种结果？罗姆半导体（上海）有限公司设计中心高级经理水原德健先生解释，“客户在选择产品的时候，主要看性能和价格。超级结 MOS 更节能，具有性能优势。平面 MOS 更便宜，具有价格优势。第零代的超级结 MOS 价格是平面 MOS 的 1.7 倍到 2 倍，第一代变为 1.5 倍左右，第二代已经与平面 MOS 的价格开始持平。相对而言，超级结 MOS 的性价比更高，因此在市场上会得到大量应用。后面的第三代、第四代产品，芯片可以做的越来越小，性能也越来越高，在性价比的驱使下，平面 MOS 的市场越来越小，超级结 MOSFET 的市场越来越大。”
罗姆半导体（上海）有限公司 设计中心 高级经理 水原德健先生
罗姆的超级结 MOS 产品主要面对 600V 的应用，水原德健先生介绍了两种：
超级结 MOS 主要有低噪音超级结 MOS，称为 EN 系列。以 600V 为主，电流范围从 1.7 安培到 76 安培，主要应用在家电和家电电源上。超级结 MOS 在正常工作时，能耗更低，但是噪声很大因此不能广泛被应用，后来开发了低噪音的特性，使超级结 MOSFET 的构造可以达到平面构造的低噪音性。
高速开关的 MOSFET。以 600V 为主，电流范围从 1.7 安培到 76 安培。主要改变了两个特性：第一个是 Rg，也就是门极上的电阻。另一个是 Qgd，输入电荷更少，这样使开关速度更快。通过改变门极上的电荷和电阻，使开关速度变得更快，开关损耗变得更低。
在照明应用或者电压不稳地区，电源上都需要用到 600V 以上的产品，水原德健先生表示，“为了满足这些应用，罗姆在低噪音的产品和高速开关的产品上，提高了电压，推出了 650V 的超级结 MOSFET。”
HybridMOS：兼具 MOSFET 构造和 IGBT 的特性
空调室外机上有两种功率器件：一种是 MOSFET，另一种是 IGBT。IGBT 的优势在于大功率特性更好，MOSFET 的优势在于，在低功率的情况下更节能。但是也存在一种器件无法满足的情况，比如：空调在正常运转时，功率较低，只有 1KW 左右。而瞬间制冷、瞬间制热的情况下，功率会达到 4KW 到 6KW，中央空调会达到 8K。同一种产品，要满足在低功率和高功率应用同时实现节能的要求几乎不现实的。MOSFET 在低功率时是节能的，但是在瞬间进行加热、制冷时不节能；IGBT 瞬间制冷、加热是很节能，但正常运转时又很浪费能耗，因此这让用户很苦恼。为了解决这个问题，罗姆开发了 HybridMOS。水原德健先生解释，“低功率时我们采用了 MOSFET 的构造，在大功率的时候采用 IGBT 的优点，也就是说，不管是瞬间制冷、瞬间制热，还是正常运转时，都使能量消耗更低一些，从而实现节能。由于这个产品同时拥有 MOSFET 构造，又拥有 IGBT 的特性，所以起名为 HybroidMOS，表示混合动力产品的意思。”
PrestoMOS：高速 trr 规格的超级结 MOSFET
如今能源紧张，全球都在主张节能减排，尤其是在家电和工业等高能耗领域，罗姆为此推出了 PrestoMOS，“Presto”出自意大利语，它的意思是渐渐的加快、渐渐的加速。从图中可以看出，PrestoMOS 属于超级结 MOSFET 的更高性能产品。
如何实现节能？硅和 MOSFET 都是半导体，从 ON 到 OFF 会出现一个反向特征，从而产生反向恢复时间和反向恢复电流，两者相乘就是开关损耗，如果开关损耗越小，就会越节能。MOS 有三个最主要的特性，从构造上来看，在 MOS 里有两个构造，一个是 MOS 本体构造，一个是体二极管。产品品质的好坏首先通过本体 MOS 特性的好坏判断，这取决于导通电路和 QG，这两个参数越小产品越节能；第二个特性是体二极管的 trr 的特性。
PrestoMOS 主要用作开关，具有两个很需要节能化的特性：第一是高速开关，也就是在 ON/OFF 的时候需要很快的切换；第二是在 ON 的时候导通电流要更小，这样使它在 ON 的时候更节能。在看体二极管，如果使体二极管的 trr 速度更快，使反向损耗会更少。PrestoMOS 的第一代产品改变了 trr 的速度，使 trr 的速度更快。PrestoMOS 的第二代产品保持以往高速 trr 性能的基础上，进一步降低导通电阻并提高开关速度。
电流密度更高实现导通电阻更低，P、N 之间的兼具更窄，开关速度更快。如图所示，罗姆通过 PN 结构的微细化使开关速度更快，实现了高速开关。另外，使 N 区电流浓度变高，从而使导通电阻降低。对比对一代产品，第二代产品的导通电阻降低了 40%，开关速度 Qg 降低了 70%，体二极管的 trr 特性降低了 20%。由此，在变频空调等电机驱动的应用中，轻负载时的功率损耗与以往的 IGBT 相比，降低约 56%，节能效果非常明显。
水原德健先生强调，“PrestoMOS 第二代产品“R60xxMNx 系列”利用 ROHM 多年积累的模拟技术优势，还实现了超强的短路耐受能力，减轻了因电路误动作等导致的异常发热带来的破坏风险，有助于提高应用的可靠性。”
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