由于超结器件在缓解器件击穿电压V_B与比导通电阻R_on.sp矛盾方面具有突出的优势,因此被大量的研究与实验。由于超结器件满足R_on·sp∝V_B^1.32关系打破了传统纵向器件R_on·sp∝V_B^2.5“硅极限”关系,被国际誉为功率器件发展的“里程碑”。这将器件比导通电阻与耐压的平方关系降低为近线性关系,为缓和矛盾关系做出了巨大的贡献。随着对超结器件的不断研究,依最新文献表明工作在非全耗尽（Non-full depletion,NFD）模式下的超结器件拥有更低的比导通电阻,并且在此模式下能寻找到超结器件的最低比导通电阻R_on·min,但到目前为止还只停留在理论阶段,未存在有关验证此关系的实验研究,本论文利用等效衬底（Equivalent Substrate）模型作为理论与设计指导来消除横向超结器件中的SAD（Substrate Assisted Depletion）效应,并且在实验上得到了超结器件的最低比导通电阻R_on·min和验证了给定超结长度与条宽条件下最优浓度公式的正确性。主要工作及创新点如下:第一,通过对超结器件电荷场对电势场分析得到随超结浓度的增加,在固定超结宽度与超结长度条件下器件耐压V_B与比导通电阻R_on·sp都会下降,因此定义了优值因子f_η来帮助观察其变化趋势,通过优值的变化规律得到了最高优值F_OM与最低比导通电阻的等价关系并给了证明,针对最高优值所对应的最优化掺杂浓度进行了数学量化并给出设计公式N_OP=exp(38.42W_SJ^-0.034L_SJ^0.0011),利用仿真对优值因子f_η的变化趋势以及设计公式的准确性进行了验证。为消除沟道电阻与接触电阻对理论匹配所造成的偏差影响,提出了超结器件超结区净电阻测试的新方法。从材料,器件结构以及数学上对此测试方法的正确性给出了论证。第二,通过对超结条注入剂量的计算与范围拉偏,实现了超结全耗尽模式到非全耗尽模式的全覆盖。本实验结果分别与传统的Triple Resurf理论数值和以发表的横向超结实验文献结果进行对比,发现在相同耐压等级条件下,本实验的横向超结器件在比导通电阻方面拥有更好的特性。根据对测试数据的分析,验证了最优浓度公式的准确性和正确性。