在功率半导体器件领域,由MOS栅控的一类器件称为全控型器件,其具有高输入阻抗、易驱动、驱动功率小等优点。其中LIGBT是横向功率MOS栅控双极器件,LIGBT借助阳极注入的空穴和沟道注入的电子在漂移区形成电导调制效应,兼具高击穿电压、低导通压降的优点,还易于集成在功率电路中,但器件关断时存在拖尾电流导致其关断损耗较高,而且存在V_on-E_off矛盾关系。另一类重要的MOS栅控器件是功率MOSFET,其中传统的槽栅VDMOS具有较为糟糕的栅漏交叠电容(C_GD),导致其动态特性受到影响且优值Q_GD×R_DS（on）较大。为解决上述MOS栅控器件存在的问题,并进一步实现MOS栅控器件的低功耗运行,本文将提出快速关断LIGBT新结构和分裂栅MOSFET新结构。1.提出一种具有自偏置n-MOS的LIGBT结构。器件的结构特征是在阳极区引入阳极槽栅、p-layer区以形成内嵌的n-MOS。在器件正向导通时,自偏置n-MOS中p-layer作为电子势垒阻碍电子被N+阳极收集,调制阳极电流分布并有效控制器件导电模式的变换,从而消除了Snapback效应;在器件关断时,n-MOS在阳极高电压下自开启,为快速抽取存储在漂移区内的电子提供低阻的内建通道,从而降低了器件的关断损耗;在器件阻断状态下,自偏置n-MOS沟道开启并释放泄漏电流,使阳极区P+阳极/N截止层结无法正向导通而注入空穴,抑制了寄生PNP晶体管的开启,使得器件获得了类似PN结（P-body/N漂移区）的耐压。同时,提出了一种改进结构,引入阴极槽,阴极槽不仅作为空穴的阻挡层而实现了注入增强效应,而且还连接低电位可以起空穴旁路的作用,该结构进一步降低了V_on并拓展了安全工作区。仿真结果显示,与具有相同V_on的传统LIGBT结构相比,新器件的E_off最多下降了43%、耐压提升了11%。此外,内嵌的n-MOS在各状态下均实现了自偏置,不需要额外的控制电路和控制策略,节省了设计成本。2.提出一种具有高K介质的分裂栅MOSFET结构。结构特征是引入分裂栅结构,同时将高K介质作为屏蔽栅的栅介质。与传统SiO₂栅介质相比,正向导通时,高K介质在屏蔽栅侧壁积累更高浓度的电子作为电流低阻通道,降低了导通电阻;在阻断状态下,高K介质辅助耗尽漂移区的作用增强,使得耗尽区拓展明显。在开关状况下,分裂栅借助高K介质的强电容耦合效果增强了对C_GD的屏蔽,进一步降低C_GD,更低的C_GD结合高K介质对漂移区的增强耗尽,实现了新器件更为快速的开启和关断,降低了开关损耗。仿真结果显示,与传统分裂栅VDMOS相比,新器件的Q_GD下降了69%,比导通电阻下降12%,开关损耗下降了31%,最终优值Q_GD×R_DS（on）下降了72%。