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VDMOS(垂直双扩散MOSFET, Vertical Double-diffused MOSFET)器件是一种采用栅极电压控制的单极载流子导电器件,具有控制简单、频率高、关断速度快等优点。但常规VDMOS的导通电阻Ron近似正比于击穿电压BV的2.5次方,限制了其在高压领域的应用。超结(Super Junction, SJ) VDMOS采用电荷补偿方法在漂移区中引入横向电场,突破了这一“硅极限”问题。但全超结VDMOS工艺难度较高,且反向恢复特性较差,而半超结(Semi-SJ-VDMOS)器件的工艺难度较低,且综合性能更高,故对其进行优化设计和深入的研究具有非常重要的意义。本论文对半超结VDMOS的设计和仿真优化方法展开了深入研究,得到了满足设计指标的器件结构,并在此基础上提出了改进的新结构。作者完成的主要工作包括：(1)半超结VDMOS工作原理的理论研究。通过理论分析和计算获得了元胞和终端的结构参数与器件耐压、阈值、导通电阻等电学特性间的关系,以及性能指标之间的相互联系和制约关系。(2)半超结VDMOS的设计和优化方法研究。采用外延技术与挖槽填充相结合的工艺套路,设计了半超结VDMOS的完整工艺流程。采用TCAD软件TSUPREM4和MEDICI对器件结构参数、工艺参数和性能指标包括导通电阻、击穿电压、关断时间,反向导通压降以及反向恢复特性等在内的电学参数进行仿真优化。(3)在对传统半超结VDMOS深入研究的基础上,提出了具有P型底部辅助层(P-BAL)的半超结新结构,并完成了新结构的仿真优化。P-BAL在底部辅助层中引入了竖直向上的电场,改变了原电场分布,因而新结构在其它电学性能不变的情况下,击穿电压有进一步的提高。本文通过理论计算和仿真分析,最终设计了优化的半超结VDMOS,其耐压大于900V,比导通电阻较小。同时,提出了具有P型底部辅助层的半超结新结构。本文的研究对半超结VDMOS的设计具有较好的指导和参考意义。