1.1 功率半导体器材在工业 、消费 、军事等范畴都有着广泛运用 ，具有很高的战略地位，下面咱们从一张图看功率器材的全貌：

　　1.2 功率半导体器材又可依据对电路信号的控程度分为全型 、半控型及不行；或按驱动电路信号 性质分为电压驱动型 、电流驱动型等区分类别 电流驱动型等区分类别 电流驱动型等区分类别 。

　　1.3 不同功率半导体器材 ，其接受电压 、电流容量 、阻抗才干 、体积巨细等特性也会不同 ，实践运用中 ， 需求依据不同范畴 、不同需求来选用适宜的器材。

　　1.4 半导体职业从诞生至今 ，先后阅历了三代材料的改动程 ，到现在 ，功率半导体器材范畴仍首要采 用以 Si 为代表的榜首半导体材料 。

　　2.1 MOS管具有输入阻抗高、噪声低、热稳定性好；制作工艺简略、辐射强，因而一般被用于扩大电路或开关电路；

　　（1）首要选型参数：漏源电压VDS（耐压），ID 接连漏电流，RDS(on) 导通电阻，Ciss 输入电容（结电容），品质因数FOM=Ron * Qg等。（2）依据不同的工艺又分为Trench MOS：沟槽型MOS，首要低压范畴100V内；SGT (Split Gate)MOS：割裂栅MOS，首要中低压范畴200V内；SJ MOS：超结MOS，首要在高压范畴 600-800V；在开关电源中，如漏极开路电路，漏极原封不动地接负载，叫开路漏极，开路漏极电路中不论负载接多高的电压，都能够接通和关断负载电流。是抱负的模仿开关器材。这便是MOS管做开关器材的原理（具体请重视作者其他MOS详解）。

　　2.2 从商场份额看，MOSFET简直都会集在世界大厂手中，其间英飞凌2015年收买了IR（美国世界整流器公司）成为职业龙头，安森美也在2016年9月完成对仙童半导体的收买后，市占率跃升至第二，然后出售排名别离是瑞萨、东芝、万国、ST、威世、安世、美格纳等等；与活泼于中国大陆的世界厂商比较，国产企业优势不显着，但这不能说国产没有机会，中国大陆是世界上工业链最彻底的经济活泼区，在功率半导体范畴活泼着一批本乡制作企业，现在已基本完成工业链布局，且处于快速开展中；特别是MOSFET范畴，国产在中低压范畴替换进口品牌潜力最大，且部分国产、如士兰、华润微（中航）、吉林华微等都在尽力进入世界排名；

　　美系：英飞凌、IR，仙童，安森美，ST，TI ，PI，AOS美国万代半导体等；

　　杭州士兰微电子股份有限公司，华润微电子（重庆）有限公司，无锡新洁能，西安后嗣，深圳锐俊半导体，无锡华润华晶微电子有限公司，江苏东晨电子科技有限公司（前身东光微），东微半导体，威兆半导体，姑苏硅能，无锡市芯途半导体有限公司

　　刺进式便是MOSFET的管脚穿过PCB板的装置孔并焊接在PCB板上。常见的刺进式封装有：双列直插式封装(DIP)、晶体管外形封装(TO)、插针网格阵列封装(PGA)三种款式。

　　外表贴裝则是MOSFET的管脚及散热法兰焊接在PCB板外表的焊盘上。典型外表贴装式封装有：晶体管外形(D-PAK)、小外形晶体管(SOT)、小外形封装(SOP)、方形扁平式封装(QFP)、塑封有引线芯片载体(PLCC)等。

　　跟着技能的开展，现在主板、显卡等的PCB板选用直插式封装办法的越来越少，更多地选用了外表贴装式封装办法。

　　DIP封装有两排引脚，需求刺进到具有DIP结构的芯片插座上，其派生办法为SDIP(Shrink DIP)，即紧缩双入线封装，较DIP的针脚密度高6倍。

　　DIP封装结构办法有：多层陶瓷双列直插式DIP、单层陶瓷双列直插式DIP、引线框架式DIP(含玻璃陶瓷封接式、塑料包封结构式、陶瓷低熔玻璃封装式)等。DIP封装的特色是能够很便利地完成PCB板的穿孔焊接，和主板有很好的兼容性。

　　但由于其封装面积和厚度都比较大，并且引脚在插拔过程中很简略被损坏，牢靠性较差;一同由于受工艺的影响，引脚一般都不超越100个，因而在电子工业高度集成化过程中，DIP封装逐步退出了历史舞台。

　　TO-3P/247：是中高压、大电流MOS管常用的封装办法，产品具有耐压高、抗击穿才干强等特色。

　　TO-220/220F：TO-220F是全塑封装，装到散热器上时不必加绝缘垫;TO-220带金属片与中心脚相连，装散热器时要加绝缘垫。这两种封装款式的MOS管外观差不多，能够交换运用。

　　TO-251：该封装产品首要是为了下降本钱和缩小产品体积，首要运用于中压大电流60A以下、高压7N以下环境中。

　　TO-92：该封装只要低压MOS管(电流10A以下、耐压值60V以下)和高压1N60/65在选用，意图是下降本钱。

　　近年来，由于刺进式封装工艺焊接本钱高、散热功用也不如贴片式产品，使得外表贴装商场需求量不断增大，也使得TO封装开展到外表贴装式封装。TO-252(又称之为D-PAK)和TO-263(D2PAK)便是外表贴装封装。

　　TO252/D-PAK是一种塑封贴片封装，常用于功率晶体管、稳压芯片的封装，是现在干流封装之一。

　　选用该封装办法的MOSFET有3个电极，栅极(G)、漏极(D)、源极(S)。

　　其间漏极(D)的引脚被剪断不必，而是运用反面的散热板作漏极(D)，直接焊接在PCB上，一方面用于输出大电流，一方面经过PCB散热;所以PCB的D-PAK焊盘有三处，漏极(D)焊盘较大。其封装规范如下：

　　TO-263是TO-220的一个变种，首要是为了前进出产功率和散热而规划，支撑极高的电流和电压，在150A以下、30V以上的中压大电流MOS管中较为多见。

　　PGA(Pin Grid Array Package)芯片表里有多个方阵形的插针，每个方阵形插针沿芯片的四周间隔必定间隔摆放，依据管脚数意图多少，能够围成2～5圈。装置时，将芯片刺进专门的PGA插座即可，具有插拔便利且牢靠性高的优势，能习惯更高的频率。

　　其芯片基板大都为陶瓷原料，也有部分选用特制的塑料树脂来做基板，在工艺上，引脚中心距一般为2.54mm，引脚数从64到447不等。

　　这种封装的特色是，封装面积(体积)越小，能够接受的功耗(功用)就越低，反之则越高。这种封装办法芯片在前期比较多见，且多用于CPU等大功耗产品的封装，如英特尔的80486、Pentium均选用此封装款式;不大为MOS管厂家所选用。

　　SOT23是常用的三极管封装办法，有3条翼形引脚，别离为集电极、发射极和基极，别离列于元件长边两头，其间，发射极和基极在同一侧，常见于小功率晶体管、场效应管和带电阻网络的复合晶体管，强度好，但可焊性差，外形如下图(a)所示。

　　SOT89具有3条短引脚，散布在晶体管的一侧，别的一侧为金属散热片，与基极相连，以添加散热才干，常见于硅功率外表拼装晶体管，适用于较高功率的场合，外形如下图(b)所示。

　　SOT143具有4条翼形短引脚，从两头引出，引脚中宽度偏大的一端为集电极，这类封装常见于高频晶体管，外形如下图(c)所示。

　　SOT252归于大功率晶体管，3条引脚从一侧引出，中心一条引脚较短，为集电极，与另一端较大的引脚相连，该引脚为散热效果的铜片，外形如下图(d)所示。

　　SOP(Small Out-Line Package)是外表贴装型封装之一，也称之为SOL或DFP，引脚从封装两头引出呈海鸥翼状(L字形)。材料有塑料和陶瓷两种。

　　SO-8为PHILIP公司首先开发，选用塑料封装，没有散热底板，散热不良，一般用于小功率MOSFET。

　　QFP(Plastic Quad Flat Package)封装的芯片引脚之间间隔很小，管脚很细，一般在大规模或超大型集成电路中选用，其引脚数一般在100个以上。

　　用这种办法封装的芯片有必要选用SMT外表装置技能将芯片与主板焊接起来。该封装办法具有四大特色：

　　与PGA封装办法相同，该封装办法将芯片包裹在塑封体内，无法将芯片作业时发生的热量及时导出，约束了MOSFET功用的进步;并且塑封自身添加了器材尺度，不符合半导体向轻、薄、短、小方向开展的要求;别的，此类封装办法是依据单颗芯片进行，存在出产功率低、封装本钱高的问题。

　　因而，QFP更适于微处理器/门陈设等数字逻辑LSI电路选用，也适于VTR信号处理、音响信号处理等模仿LSI电路产品封装。

　　是一种焊盘尺度小、体积小、以塑料作为密封材料的新式外表贴装芯片封装技能。

　　QFN首要用于集成电路封装，MOSFET不会选用。不过因Intel提出整合驱动与MOSFET计划，而推出了选用QFN-56封装(“56”指芯片反面有56个衔接Pin)的DrMOS。

　　需求阐明的是，QFN封装与超薄小外形封装(TSSOP)具有相同的外引线装备，而其尺度却比TSSOP的小62%。依据QFN建模数据，其热功用比TSSOP封装前进了55%，电功用(电感和电容)比TSSOP封装别离前进了60%和30%。最大的缺陷则是返修难度高。

　　传统的分立式DC/DC降压开关电源无法满意对更高功耗密度的要求，也不能处理高开关频率下的寄生参数影响问题。

　　跟着技能的改造与前进，把驱动器和MOSFET整合在一同，构建多芯片模块现已成为了实践，这种整合办法一同能够节省相当可观的空间然后进步功耗密度，经过对驱动器和MOS管的优化前进电能功率和优质DC电流，这便是整合驱动IC的DrMOS。

　　经过QFN-56无脚封装，让DrMOS热阻抗很低;凭借内部引线键合以及铜夹藏规划，可最大程度削减外部PCB布线，然后下降电感和电阻。

　　别的，选用的深沟道硅(trench silicon)MOSFET工艺，还能显着下降传导、开关和栅极电荷损耗;并能兼容多种操控器，可完成不同的作业办法，支撑自动相改换办法APS(Auto Phase Switching)。

　　除了QFN封装外，双方扁平无引脚封装(DFN)也是一种新的电子封装工艺，在安森美的各种元器材中得到了广泛选用，与QFN比较，DFN少了两头的引出电极。

　　PLCC(Plastic Quad Flat Package)外形呈正方形，尺度比DIP封装小得多，有32个引脚，四周都有管脚，引脚从封装的四个旁边面引出，呈丁字形，是塑料制品。

　　其引脚中心距1.27mm，引脚数从18到84不等，J形引脚不易变形，比QFP简略操作，但焊接后的外观查看较为困难。PLCC封装合适用SMT外表装置技能在PCB上装置布线，具有外形尺度小、牢靠性高的长处。

　　PLCC封装是比较常见，用于逻辑LSI、DLD(或程逻辑器材)等电路，主板BIOS常选用的这种封装办法，不过现在在MOS管中较少见。

　　由于CPU的低电压、大电流的开展趋势，对MOSFET提出输出电流大，导通电阻低，发热量低散热快，体积小的要求。MOSFET厂商除了改善芯片出产技能和工艺外，也不断改善封装技能，在与规范外形规范兼容的基础上，提出新的封装外形，并为自己研制的新封装注册商标称号。

　　WPAK是瑞萨开发的一种高热辐射封装，经过仿D-PAK封装那样把芯片散热板焊接在主板上，经过主板散热，使小形封装的WPAK也能够到达D-PAK的输出电流。WPAK-D2封装了高/低2颗MOSFET，减小布线电感。

　　LFPAK和LFPAK-I是瑞萨开发的别的2种与SO-8兼容的小形封装。LFPAK类似D-PAK，但比D-PAK体积小。LFPAK-i是将散热板向上，经过散热片散热。

　　Polar PAK是双面散热的小形封装，也是威世中心封装技能之一。Polar PAK与一般的so-8封装相同，其在封装的上、下双面均规划了散热门，封装内部不易蓄热，能够将作业电流的电流密度前进至SO-8的2倍。现在威世已向意法半导体公司供给Polar PAK技能授权。

　　安美森半导体开发了2种扁平引脚的MOSFET，其间SO-8兼容的扁平引脚被许多板卡选用。安森美新近推出的NVMx和NVTx功率MOSFET就选用了紧凑型DFN5(SO-8FL)和WDFN8封装，可最大极限地下降导通损耗，别的还具有低QG和电容，可将驱动器损耗降到最低的特性。

　　恩智浦(原Philps)对SO-8封装技能改善为LFPAK和QLPAK。其间LFPAK被认为是世界上高度牢靠的功率SO-8封装;而QLPAK具有体积小、散热功率更高的特色，与一般SO-8比较，QLPAK占用PCB板的面积为6*5mm，一同热阻为1.5k/W。

　　Power 56是Farichild的专用称号，正式称号为DFN 5×6。其封装面积跟常用的TSOP-8平起平坐，而薄型封装又节省元件净空高度，底部Thermal-Pad规划下降了热阻，因而许多功率器材厂商都布置了DFN 5×6。

　　Direct FET能在SO-8或更小占位面积上，供给高效的上部散热，适用于核算机、笔记本电脑、电信和消费电子设备的AC-DC及DC-DC功率转化运用。与规范塑料分立封装比较，DirectFET的金属罐结构具有双面散热功用，因而可有用将高频DC-DC降压式转化器的电流处理才干添加一倍。

　　Direct FET封装归于反装型，漏极(D)的散热板朝上，并掩盖金属外壳，经过金属外壳散热。Direct FET封装极大地改善了散热，并且占用空间更小，散热杰出。

　　除了外部封装，依据电子制作对MOS管的需求的改动，内部封装技能也在不断得到改善，这首要从三个方面进行：改善封装内部的互连技能、添加漏极散热板、改动散热的热传导方向。

　　TO、D-PAK、SOT、SOP等选用焊线式的内部互连封装技能，当CPU或GPU供电开展到低电压、大电流年代，焊线封装就遭到了封装电阻、封装电感、PN结到PCB和外壳热阻等要素的约束。

　　这四种约束对其电学和热学功用有着极大的影响。跟着电流密度的前进，MOSFET厂商在选用SO-8尺度规范时，同步对焊线互连办法进行了改善，用金属带、或金属夹板替代焊线，以下降封装电阻、电感和热阻。

　　规范的SO-8封装选用塑料将芯片围住，低热阻的热传导通路仅仅芯片到PCB的引脚。而底部紧贴PCB的塑料外壳是热的不良导体，故而影响了漏极的散热。

　　技能改善便是要除掉引线框下方的塑封化合物，办法是让引线框金属结构直接或加一层金属板与PCB触摸，并焊接到PCB焊盘上，这样就供给了更多的散热触摸面积，把热量从芯片上带走;一同也能够制成更薄的器材。

　　Power-PAK的封装虽然显着减小了芯片到PCB的热阻，但当电流需求持续增大时，PCB一同会呈现热饱满现象。所以散热技能的进一步改善便是改动散热方向，让芯片的热量传导到散热器而不是PCB。

　　瑞萨的LFPAK-I封装、世界整流器的Direct FET封装均是这种散热技能的典型代表。

　　未来，跟着电子制作业持续朝着超薄、小型化、低电压、大电流方向的开展，MOS管的外形及内部封装结构也会随之改动，以更好习惯制作业的开展需求。别的，为下降电子制作商的选用门槛，MOS管向模块化、体系级封装方向开展的趋势也将越来越显着，产品将从功用、本钱等多维度协调开展。

　　而封装作为MOS管选型的重要参阅要素之一，不同的电子产品有不同的电性要求，不同的装置环境也需求匹配的尺度规范来满意。实践选用中，应在大原则下，依据实践需求状况来做挑选。

　　有些电子体系受制于PCB的尺度和内部的高度，如通讯体系的模块电源由于高度的约束一般选用DFN5*6、DFN3*3的封装;在有些ACDC的电源中，运用超薄规划或由于外壳的约束，适于安装TO220封装的功率MOS管，此刻引脚可直接插到根部，而不适于运用TO247封装的产品;也有些超薄规划需求将器材管脚折弯平放，这会加大MOS管选用的复杂度。

　　一位工程师从前对我讲，他历来不看MOSFET数据表的榜首页，由于“有用”的信息只在第二页今后才呈现。事实上，MOSFET数据表上的每一页都包含有对规划者十分有价值的信息。但人们不是总能搞得清楚该怎么解读制作商供给的数据。本文归纳了一些MOSFET的要害目标，这些目标在数据表上是怎么表述的，以及你了解这些目标所要用到的明晰图片。像大大都电子器材相同，MOSFET也遭到作业温度的影响。所以很重要的一点是了解测验条件，所说到的目标是在这些条件下运用的。还有很要害的一点是弄了解你在“产品简介”里看到的这些目标是“最大”或是“典型”值，由于有些数据表并没有说清楚。

　　确认MOSFET的首要特性是其漏源电压VDS，或“漏源击穿电压”，这是在栅极短路到源极，漏极电流在250μA状况下，MOSFET所能接受的保证不损坏的最高电压。VDS也被称为“25℃下的肯定最高电压”，可是必定要记住，这个肯定电压与温度有关，并且数据表里一般有一个“VDS温度系数”。你还要了解，最高VDS是直流电压加上或许在电路里存在的任何电压尖峰和纹波。例如，假如你在电压30V并带有100mV、5ns尖峰的电源里运用30V器材，电压就会超越器材的肯定最高限值，器材或许会进入雪崩办法。在这种状况下，MOSFET的牢靠性无法得到保证。

　　在高温下，温度系数会显着改动击穿电压。例如，一些600V电压等级的N沟道MOSFET的温度系数是正的，在挨近最高结温时，温度系数会让这些MOSFET变得象650V MOSFET。许多MOSFET用户的规划规矩要求10%～20%的降额因子。在一些规划里，考虑到实践的击穿电压比25℃下的额外数值要高5%~10%，会在实践规划中添加相应的有用规划裕量，对规划是很有利的。

　　对正确挑选MOSFET相同重要的是了解在导经过程中栅源电压VGS的效果。这个电压是在给定的最大RDS(on)条件下，能够保证MOSFET彻底导通的电压。这便是为什么导通电阻总是与VGS水平相关在一同的原因，并且也是只要在这个电压下才干保证器材导通。一个重要的规划成果是，你不能用比用于到达RDS(on)额外值的最低VGS还要低的电压，来使MOSFET彻底导通。例如，用3.3V微操控器驱动MOSFET彻底导通，你需求用在VGS= 2.5V或更低条件下能够导通的MOSFET。

　　MOSFET的导通电阻总是在一个或多个栅源电压条件下确认的。最大RDS(on)限值能够比典型数值高20%～50%。RDS(on)最大限值一般指的25℃结温下的数值，而在更高的温度下，RDS(on)能够添加30%～150%，如图1所示。由于RDS(on)随温度而变，并且不能保证最小的电阻值，依据RDS(on)来检测电流不是很精确的办法。

　　图1 RDS(on)在最高作业温度的30%～150%这个规模内随温度添加而添加

　　导通电阻对N沟道和P沟道MOSFET都是十分重要的。在开关电源中，Qg是用在开关电源里的N沟道MOSFET的要害挑选规范，由于Qg会影响开关损耗。这些损耗有两个方面影响：一个是影响MOSFET导通和封闭的转化时刻；另一个是每次开关过程中对栅极电容充电所需的能量。要紧记的一点是，Qg取决于栅源电压，即运用更低的Vgs能够削减开关损耗。

　　作为一种快速比较预备用在开关运用里MOSFET的办法，规划者常常运用一个奇数公式，公式包含表明传导损耗RDS(on)及表明开关损耗的Qg：RDS(on) xQg。这个“优值系数”(FOM)总结了器材的功用，能够用典型值或最大值来比较MOSFET。要保证在器材中进行精确的比较，你需求确认用于RDS(on) 和Qg的是相同的VGS，在公示里典型值和最大值没有可巧混在一同。较低的FOM能让你在开关运用里取得更好的功用，可是不能保证这一点。只要在实践的电路里才干取得最好的比较成果，在某些状况下或许需求针对每个MOSFET对电路进行微调。

　　依据不同的测验条件，大大都MOSFET在数据表里都有一个或多个的接连漏极电流。你要细心看看数据表，搞清楚这个额外值是在指定的外壳温度下(比方TC = 25℃)，或是环境温度(比方TA = 25℃)。这些数值傍边哪些是最相关将取决于器材的特性和运用(见图2)。

　　关于用在手持设备里的小型外表贴装器材，相关度最高的电流等级或许是在70℃环境温度下的电流，关于有散热片和强制风冷的大型设备，在TA = 25℃下的电流等级或许更挨近实践状况。关于某些器材来说，管芯在其最高结温下能够处理的电流要高于封装所限制的电流水平，在一些数据表，这种“管芯限制”的电流等级是对“封装限制”电流等级的额外弥补信息，能够让你了解管芯的鲁棒性。

　　关于接连的功率耗散也要考虑类似的状况，功耗耗散不只取决于温度，并且取决于导通时刻。想象一个器材在TA= 70℃状况下，以PD=4W接连作业10秒钟。构成“接连”时刻周期的要素会依据MOSFET封装而改动，所以你要运用数据表里的规范化热瞬态阻抗图，看经过10秒、100秒或10分钟后的功率耗散是什么样的。如图3所示，这个专用器材经过10秒脉冲后的热阻系数大约是0.33，这意味着经过大约10分钟后，一旦封装到达热饱满，器材的散热才干只要1.33W而不是4W，虽然在杰出冷却的状况下器材的散热才干能够到达2W左右。

　　为规划挑选正确器材的榜首步是决议选用N沟道仍是P沟道MOSFET。在典型的功率运用中，当一个MOSFET接地，而负载衔接到干线电压上时，该MOSFET就构成了低压侧开关。在低压侧开关中，应选用N沟道MOSFET，这是出于对封闭或导通器材所需电压的考虑。当MOSFET衔接到总线及负载接地时，就要用高压侧开关。一般会在这个拓扑中选用P沟道MOSFET，这也是出于对电压驱动的考虑。

　　要挑选合适运用的器材，有必要确认驱动器材所需的电压，以及在规划中最简易履行的办法。下一步是确认所需的额外电压，或许器材所能接受的最大电压。额外电压越大，器材的本钱就越高。依据实践经验，额外电压应当大于干线电压或总线电压。这样才干供给满足的维护，使MOSFET不会失效。就挑选MOSFET而言，有必要确认漏极至源极间或许接受的最大电压，即最大VDS。知道MOSFET能接受的最大电压会随温度而改动这点十分重要。规划人员有必要在整个作业温度规模内测验电压的改动规模。额外电压有必要有满足的余量掩盖这个改动规模，保证电路不会失效。规划工程师需求考虑的其他安全要素包含由开关电子设备(如电机或变压器)诱发的电压瞬变。不同运用的额外电压也有所不同；一般，便携式设备为20V、FPGA电源为20～30V、85～220VAC运用为450～600V。

　　第二步是挑选MOSFET的额外电流。视电路结构而定，该额外电流应是负载在所有状况下能够接受的最大电流。与电压的状况类似，规划人员有必要保证所选的MOSFET能接受这个额外电流，即便在体系发生尖峰电流时。两个考虑的电流状况是接连办法和脉冲尖峰。在接连导通办法下，MOSFET处于稳态，此刻电流接连经过器材。脉冲尖峰是指有许多电涌(或尖峰电流)流过器材。一旦确认了这些条件下的最大电流，只需直接挑选能接受这个最大电流的器材便可。

　　选好额外电流后，还有必要核算导通损耗。在实践状况下，MOSFET并不是抱负的器材，由于在导电过程中会有电能损耗，这称之为导通损耗。MOSFET在“导通”时就像一个可变电阻，由器材的RDS(ON)所确认，并随温度而显着改动。器材的功率耗费可由Iload2×RDS(ON)核算，由于导通电阻随温度改动，因而功率耗费也会随之按份额改动。对MOSFET施加的电压VGS越高，RDS(ON)就会越小；反之RDS(ON)就会越高。对体系规划人员来说，这便是取决于体系电压而需求折中权衡的当地。对便携式规划来说，选用较低的电压比较简略(较为遍及)，而关于工业规划，可选用较高的电压。留意RDS(ON)电阻会跟着电流细微上升。关于RDS(ON)电阻的各种电气参数改动可在制作商供给的技能材料表中查到。

　　技能对器材的特性有着严重影响，由于有些技能在前进最大VDS时往往会使RDS(ON)增大。关于这样的技能，假如计划下降VDS和RDS(ON)，那么就得添加晶片尺度，然后添加与之配套的封装尺度及相关的开发本钱。业界现有好几种企图操控晶片尺度添加的技能，其间最首要的是沟道和电荷平衡技能。

　　在沟道技能中，晶片中嵌入了一个深沟，一般是为低电压预留的，用于下降导通电阻RDS(ON)。为了削减最大VDS对RDS(ON)的影响，开发过程中选用了外延成长柱/蚀刻柱工艺。例如，飞兆半导体开发了称为SuperFET的技能，针对RDS(ON)的下降而添加了额外的制作过程。

　　这种对RDS(ON)的重视十分重要，由于当规范MOSFET的击穿电压升高时，RDS(ON)会随之呈指数级添加，并且导致晶片尺度增大。SuperFET工艺将RDS(ON)与晶片尺度间的指数联系变成了线性联系。这样，SuperFET器材便可在小晶片尺度，乃至在击穿电压到达600V的状况下，完成抱负的低RDS(ON)。成果是晶片尺度可减小达35%。而关于终究用户来说，这意味着封装尺度的大幅减小。

　　挑选MOSFET的下一步是核算体系的散热要求。规划人员有必要考虑两种不同的状况，即最坏状况和真实状况。主张选用针对最坏状况的核算成果，由于这个成果供给更大的安全余量，能保证体系不会失效。在MOSFET的材料表上还有一些需求留意的丈量数据；比方封装器材的半导体结与环境之间的热阻，以及最大的结温。

　　器材的结温等于最大环境温度加上热阻与功率耗散的乘积(结温=最大环境温度+[热阻×功率耗散])。依据这个方程可解出体系的最大功率耗散，即按界说相等于I2×RDS(ON)。由于规划人员已确认即将经过器材的最大电流，因而能够核算出不同温度下的RDS(ON)。值得留意的是，在处理简略热模型时，规划人员还有必要考虑半导体结/器材外壳及外壳/环境的热容量；即要求印刷电路板和封装不会当即升温。

　　雪崩击穿是指半导体器材上的反向电压超越最大值，并构成强电场使器材内电流添加。该电流将耗散功率，使器材的温度升高，并且有或许损坏器材。半导体公司都会对器材进行雪崩测验，核算其雪崩电压，或对器材的稳健性进行测验。核算额外雪崩电压有两种办法；一是统计法，另一是热核算。而热核算由于较为有用而得到广泛选用。不少公司都有供给其器材测验的概况，如飞兆半导体供给了“Power MOSFET Avalanche Guidelines”（ Power MOSFET Avalanche Guidelines--能够到Fairchild网站去下载）。除核算外，技能对雪崩效应也有很大影响。例如，晶片尺度的添加会前进抗雪崩才干，终究前进器材的稳健性。对终究用户而言，这意味着要在体系中选用更大的封装件。

　　挑选MOSFET的最终一步是决议MOSFET的开关功用。影响开关功用的参数有许多，但最重要的是栅极/漏极、栅极/ 源极及漏极/源极电容。这些电容会在器材中发生开关损耗，由于在每次开关时都要对它们充电。MOSFET的开关速度因而被下降，器材功率也下降。为核算开关过程中器材的总损耗，规划人员有必要核算开经过程中的损耗(Eon)和封闭过程中的损耗(Eoff)。MOSFET开关的总功率可用如下方程表达：Psw=(Eon+Eoff)×开关频率。而栅极电荷(Qgd)对开关功用的影响最大。

　　依据开关功用的重要性，新的技能正在不断开发以处理这个开关问题。芯片尺度的添加会加大栅极电荷；而这会使器材尺度增大。为了削减开关损耗，新的技能如沟道厚底氧化现已应运而生，旨在削减栅极电荷。举例说，SuperFET这种新技能就可经过下降RDS(ON)和栅极电荷(Qg)，最大极限地削减传导损耗和前进开关功用。这样，MOSFET就能应对开关过程中的高速电压瞬变(dv/dt)和电流瞬变(di/dt)，乃至可在更高的开关频率下牢靠地作业。