低压功率沟槽MOSFET以其输入阻抗高、开关速度快、输出电流大和热稳定性好、安全工作区大等优点，在电源保护、开关电源、DC/DC变换器和同步整流等电子设备中得到广泛应用，成为功率器件研制热点之一。 本文的主要内容：(1)对功率MOSFET的发展进行介绍；(2)对低压功率沟槽MOSFET的主要性能和特点进行简单的分析；(3)介绍了利用工艺模拟和器件分析软件对该类小通态电阻的整流型低压功率沟槽MOSFET进行优化设计，得到较合理的器件结构和工艺参数和比较理想的通态特性；(4)着重研究了器件开关特性与设计参数以及和MOSFET栅电荷相关的栅电容Cg、栅漏电容Cgd的关系；(5)提出了与低压功率沟槽MOSFET制造工艺兼容的栅电极ESD保护结构设计方案；(6)完成了总体的版图和工艺设计。流片结果表明：已经基本达到设计要求。 本文的创新点在于： 1．开关型低压功率沟槽MOSFET的优化设计。沟槽MOSFET的栅漏电容Cgd通常随栅漏电压Vgd变化而变化。通过软件模拟了栅漏电容Cgd在开关过程中的变化和栅漏电容Cgd上所充电荷量Qgd的变化，以了解器件结构和工艺参数对栅漏电容Cgd和栅漏电荷Qgd的影响，适当调整器件结构和工艺参数实现降低大信号工作时栅漏电荷Qgd改变量，有效改善了器件的开关性能。 2．提出了一种沟槽功率MOSFET栅电极ESD保护的设计方案。此方案不同于用多晶硅稳压二极管保护栅电极的方法。新方案是在常规沟槽MOSFET工艺基础上，仅增加芯片上若干区域的掺杂工艺过程和修改了部分版图，但不增加光刻次数。文章给出了版图和特性模拟曲线。 本文的工作对于低压功率沟槽MOSFET的设计具有一定的指导意义。