對于高壓開關電源應用，碳化硅或碳化硅 MOSFET 與傳統的硅 MOSFET 和 IGBT 相比具有顯著優勢。開關超過 1,000 V 的高壓電源軌，以數百 kHz 運行是非常重要的，并且超出了 即使是最好的超結硅 MOSFET。 IGBT 是常用的，但由于它們的“拖尾電流”和緩慢的關斷速度而被限制在較低的工作頻率。 因此，硅 MOSFET 更適合較低電壓、高頻操作，而 IGBT 更適合較高電壓、大電流、低頻應用。 SiC MOSFET 提供了高壓、高頻、開關性能優勢的最佳組合。 它們是電壓控制的場效應器件，能夠以或高于更低電壓硅 MOSFET 的開關頻率開關 IGBT 的相同高壓。

SiC MOSFET 具有獨特的柵極驅動要求。 通常，它們在導通狀態下需要 20-V、VDD 柵極驅動，以提供最低的導通電阻。 與硅對應物相比，它們表現出更低的跨導、更高的內部柵極電阻，并且柵極導通閾值可以小于 2 V。因此，在關斷期間必須將柵極拉至地線以下（通常為 -5 V） 狀態。

碳化硅 (SiC) 屬于寬禁帶 (WBG) 系列半導體材料，用于制造分立功率半導體。傳統硅 (Si) MOSFET 的帶隙能量為 1.12 eV，而 SiC MOSFET 的帶隙能量為 3.26 eV。

SiC MOSFET 通常在 650 V < BVDSS <1.7 kV 的范圍內可用，主要集中在 1.2 kV 及以上。 在 650 V 的較低范圍內，傳統的硅 MOSFET 和 GaN 優于 SiC。 然而，考慮使用低壓 SiC MOSFET 的一個原因可能是利用其優越的熱特性。

跨導

開關電源中使用的硅 MOSFET 在兩種操作模式或區域之一之間盡快切換。截止區定義為柵源電壓 VGS 小于柵閾值電壓 VTH 并且半導體處于高阻斷狀態。在截止期間，漏源電阻 RDS 為高阻抗，漏極電流 ID=0 A。飽和區發生在 MOSFET 完全增強時，VGS >> VTH，RDS(on) 處于或接近最小值，ID 最大，半導體處于高導通狀態。如圖中紅色跡線所示，線性（歐姆）區域和飽和區域之間的過渡非常尖銳且明顯，因此一旦 VGS > VTH，漏極電流就會流過相對較低的 RDS。跨導 gm 是漏極電流變化與柵極電壓變化之比，它定義了 MOSFET 的輸出與輸入增益，它是任何給定 VGS 的 I-V 輸出特性曲線的斜率。

因此，當施加 18 V < VGS < 20 V 之間的最大柵源電壓時，SiC MOSFET 表現最佳，有些甚至可以高達 VGS= 25 V。在低 VGS 下運行 SiC MOSFET 會導致熱應力或 由于高 RDS 可能導致故障。它對設計適當的柵極驅動電路時必須考慮的幾個重要動態特性有直接影響：特別是導通電阻、柵極電荷（米勒平臺）和過流（DESAT）保護。