VSMOSFET和IGBT是两类最常用的场控功率MOS型器件，也是超结器件基础。耐压的作用基础在前文中已经有所介绍，下面详细介绍两类器件的耐压理论。
VDMOS
下图是VDMOS的元胞结构图，其耐压层长度和掺杂浓度分别是LD和ND。
假设杂质浓度均匀分布，由一维泊松方程有：
其中εs为硅介电常数。由这个公式可以得到穿通和非穿通VDMOS的电场分布。当最大电场增加到临界击穿电场Es,c时，就发生雪崩击穿，此时电场分布曲线与y轴所围成的面积就是击穿电压。
因此，要获得高的击穿电压就必须要增加LD且降低ND。其比导通电阻Ron,sp由元胞结构图中所展示的电阻组成，其中Rs表示源极接触电阻，RN+表示N+源区的电阻，Rch表示沟道电阻，Ra表示积累层电阻，RJ表示JFET电阻，RD表示耐压层电阻，Rsub表示衬底电阻。器件比导通电阻就是这些电阻之和×器件过流面积。其中RD占总电阻的主要部分。因此在计算高压器件的比导通电阻式，一般只考虑RD。假如Ron,sp只由RD决定，且电流均匀地流过耐压层，则Ron,sp可以表示为：
其中，μN是电子迁移率，根据电场分布，BV为：
所以将BV表达式代入Ron,sp表达式中，就可以得到在给定BV条件下使Ron,sp最小时的LD值。在穿通型情况下，LD=3BV/2Es,c，在非穿通型情况下，LD=2BV/Es,c，因此Ron,sp表达式为：
将Es,c=0.8e6BV^(-1/6)，以及μN=1450cm2/V·s代入上式有：
其中C是常数，对于穿通型C=0.83E-5。非穿通型C=0.95e-5。这里的Ron,sp与BV的关系认为是Si极限关系。当器件的耐压提高1倍时，比导通电阻增大4.7倍，这就限制了其在高压、大电流环境中的应用。虽然可以采取终端耐压技术优化电场提高耐压的方法，但是仍然没有突破这个关系限制，其根本原因在于耐压层要同时完成高耐压和低比导通电阻的双重作用。
为什么SiC和GaN等第三代半导体材料具有更大的Ron,sp优势，是因为SiC和GaN的临界电场强度Es,c远大于Si的临界击穿电场强度，虽然二者的电子迁移率不及Si中的电子迁移率，但是临界击穿电场强度上的巨大优势使得第三代半导体为基的器件具有优异性能。
IGBT
下图是N沟道IGBT的基本结构。IGBT相当于用一个N型MOS管驱动一个宽基区的PNP双极结型晶体管处于导通时（VG≥Vth，VCE≥0.7V），电导调制效应产生，耐压层内等量的电子和空穴浓度迅速增大，且远高于掺杂浓度，即Δn≈Δp>>ND，正向压降显著降低，其值不再由掺杂浓度决定。这个结构上的改变使得IGBT同时具有高耐压和低导通压降的优点。
IGBT考虑到寄生NPN的作用，RB是寄生NPN的电阻，如果RB较高或流过的空穴电流较大，在满足两管的共基极电流放大系数之和αpnp+αnpn=1时，就可能出现闩锁效应，使得电流激增，不再受栅极控制关断，使得器件失控失效，这是IGBT一个严峻的问题。
另一个问题则是，器件导通状态注入的非平衡载流子使得关断时间增长。IGBT的关断有两个阶段：
其一是沟道关断后，存储的大量非平衡载流子，空穴经J1结被发射极抽取，电子被拉向集电极，这个抽取作用使J1结两侧的电荷减少，导致耗尽区主要向掺杂浓度较低的N-漂移区展宽，使中性区减薄，电子渡越时间变短，这个过程可认为是对J1势垒电容充电，这个过程比较短。
第二个阶段则是J2结仍然正偏，非平衡载流子在基区复合消失，下降时间由非平衡载流子寿命决定，出现了较长的拖尾电流，导致开关频率低且关断损耗较大。
超结器件
前文讲了VDMOS难以突破Ron,sp∝BV^(2.5)关系在于电势场Ep和电荷场Eq的同相叠加，这使总电场较大，且表面电场高于体内电场，这是电阻型耐压层难以突破的障碍。
由此带来一个问题，能否提供一种不一样的耐压层，既能减小纵向电场，又可以将部分表面电场转向体内，从而实现电场均匀分布？陈星弼老师引入了一种现在称为超结的耐压层的新结构，在横向上的N型和P型条形柱并行的结构，同时获得了新的Ron,sp-BV关系：
Ron,sp是比导通电阻（Ω·cm2），W是元胞宽度（um），c是与元胞图形相关的系数，条形元胞c=6，BV是耐压值。
超结器件突破了VDMOS的Si极限关系。
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