MOSFETの特性の例（参考）

（新電元工業製）

品名	耐圧	定格電流	ON抵抗
P60B6SN	60V	60A	5.3mΩ
P4B60HP2	600V	4A	1.5Ω

同じパッケージの低耐圧MOSFETと高耐圧MOSFETのON抵抗の比較です。
チップの大きさはほぼ同じですが、これだけON抵抗に差があります。

ダイオードの特性の例（参考）

（新電元工業製）

品名	耐圧	定格電流	VF
D1FS6A (SBD)	60V	2.6A	0.57V
D1F60A (一般Di)	600V	1.2A	0.97V

ダイオードのVFはMOSFETのON抵抗ほど耐圧に依存しません。

ON抵抗とは

ON抵抗の内訳

高耐圧MOSFETと低耐圧MOSFETのドリフト層の違い

D-S間に電圧を掛けると、N-層に電圧に応じた空乏層が広がります。
MOSFETの耐圧はＮ-層に広がる空乏層の広さ（厚さ）で決まります。

このことから、必要な耐圧によって「これ以上下がらない抵抗値」があることが分かります。

ＯＮ抵抗を小さくするためには

1. セルをたくさん集めて1つのチップにする
   ⇒基本的にはこの考え方ですが、ただたくさん集めただけではチップサイズが大きくなってしまい、コストが上がってしまいます。
2. 1つのセルをできるだけ小さく作る
   ⇒「チャネル」の長さを小さくすれば、単一セルあたりのチャネル抵抗が下がり、同じチップ面積にたくさんのセルを詰め込むことができます。
3. セルを並べる「向き」を工夫する
   ⇒これがトレンチ技術。「溝を掘る」特殊な工程が必要になります。
4. チャネル以外の部分の抵抗を下げる
   ⇒耐圧を出す「ドリフト層」の抵抗低減、ワイヤーから接続子の採用、リードフレームの厚みや端子の太さを増やして抵抗を下げるなどの工夫が行われています。

ON抵抗を下げるための主な技術

	効果の大きさ		内容と狙い
	低耐圧 MOSFET	高耐圧 MOSFET
プロセスの微細化	◎	○	半導体加工技術の基本。設備の能力。 チャネル抵抗の低減、セルの小型化。
トレンチゲート	◎	△	溝を掘って、ゲートを埋め込む技術。 低耐圧MOSFETでは主流。セルの密度向上。
クリップ（接続子）	◎	△	ワイヤーの代わりに金属導体を用いて接続。 抵抗だけでなく、インダクタンスも低減。
Super Junction	×	◎	ドリフト層にPNのストライプ構造を作る。 旧来の理論限界を超えてON抵抗を低減。
Wide Band Gap	△	◎	SiCやGaNなどの新素材の導入。 Siでは不可能だった特性を実現。

Super Junction や Wide Band Gap は高耐圧MOSFETに用いられる、ドリフト層の抵抗を低減する技術です。

ON抵抗と容量成分が回路特性に与える影響