超结IGBT可以进一步降低器件损耗，作者通过采用更宽的超结柱宽度和优化的掺杂浓度来对1200V的超结IGBT的开关损耗进行改善，并与SiC-TrenchMOS进行对比。
作者以1um的步长来改变SJ柱的间距，并使用相同的多单元沟槽MOS结构。SJ柱的掺杂浓度从5e14到2e16/cm3，SJ柱宽度从1到30um变化，使用常规的1200VFS-IGBT和SiC-TrenchMOS来进行比较。三者的器件结构参数如下表所示。
性能测试
关断损耗
SJ-IGBT的关断损耗强烈依赖于SJ柱的宽度和掺杂浓度：
对于SJ柱的掺杂浓度逐渐变大时，缩小SJ柱宽度可以实现极低的关断损耗。但是当SJ柱掺杂浓度过小时，关断损耗的改善情况减弱，SJ-IGBT的击穿电压由SJ柱宽度决定。在这里柱掺杂浓度和宽度4e15/cm3，6um，这使得关断损耗最小，甚至低于了SiC-TrenchMOS。
下图是不同SJ柱宽和传统的FS-IGBT的关断波形，窄SJ柱具有较小的dV/dt，与传统的FS-IGBT相似，dI/dt在刚开始下降时也比较慢，但随后出现了快速下降；宽SJ-柱的SJ-IGBT的电压和电流波形与FS-IGBT有很大不同，类似于SiCMOS，具有很高的dV/dt和di/dt。
而这些波形可以通过观察其耗尽区的扩展情况来进行解释。窄SJ柱IGBT，一开始n柱的顶部被施加的电场所耗尽，然后耗尽区向FS层垂直扩展，其垂直扩散深度随VCE电压增大而增大，导致较慢的dV/dt，类似于传统FS-IGBT。
而宽SJ柱则不同，p柱和n柱的结处施加电场，耗尽区横向扩展，然后将位于柱中间的剩余载流子从垂直方向引出，因为未被耗尽的区域很窄，垂直耗尽可以在很短的时间内完成。
开通损耗
类似于关断损耗，SJ-IGBT的开通损耗也很大程度上取决于柱的宽度和掺杂浓度。
宽SJ柱在中高掺杂浓度和关断损耗下都实现了极低的开通损耗。其中2e16/cm3和2um的组合实现了最低的开通损耗，而4e15/cm3和6um的组合对于关断损耗则是最佳的。
开通损耗主要取决于开通过程中的电压降，窄SJ柱的开通波形类似于FS-IGBT，而宽SJ柱IGBT的电压降非常陡峭。在导通过程中，窄SJ柱几乎完全耗尽，阻碍了载流子浓度流动，导致了比较高的VCEsat。而宽SJ柱IGBT在导通后，SJ柱中间的载流子密度明显变高，这是因为电压降低时，SJ柱中间不再耗尽，使得SJ柱电阻急剧下降。
VCEsat
在电流较小时，高掺杂的SJ-IGBT因载流子密度较高而显示出较低的电压降，而在高电流密度时，电压降则会变得较大，这主要是因为SJ柱中载流子迁移率由于高掺杂浓度而降低。
一般来说，低掺杂的超结柱对于电荷不平衡的抗干扰具有一定优势，如下图所示，器件实现1300V以上的耐压时，N柱和P柱之间的浓度差小于3%，而在低掺杂条件时，即使二者掺杂浓度差扩大一些时也能保证至少1300V的耐压水平。当然了，为了保证器件整体导通损耗，需要超结柱的掺杂浓度打一下，而且也方便流片工艺上的稳定性。
下图展示了室温和150℃下器件的VCEsat和关断损耗的折中曲线。SJ-IGBT相较于传统的FS-IGBT有了较大改善，开关速度也足以媲美SiC-MOS。SJ-IGBT的关断损耗与SiC几乎相同，与此同时VCEsat能保持1.35V，仅比SiC高0.2V.
高温下，低掺杂柱的SJ-IGBT的关断损耗略大于设计浓度值，但还是优于FS-IGBT。更重要的是，因为采取了低掺杂的超结柱，150℃它的VCEsat仅比室温高0.26V，SiCMOS在高温下的导通电阻却比室温下大了接近两倍。
150℃下SJ-IGBT的导通电压低于SiCMOS，但是关断损耗略高，SJ-IGBT的导通损耗也远低于FS-IGBT，接近于SiC，但是通过集成SiCSBD可以实现进一步降低损耗。
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