큰 전압 및 전류 (즉, 전력 트랜지스터)를 제어하기 위해 작은 구동 신호를 사용하는 3 단자 전력 스위치는 또한 고전력 변환 회로의 중요한 빌딩 블록이다. 그러나,이 글을 쓰고있는 현재, 고출력 스위칭 트랜지스터는 전력 시스템 회로에서 유용하게 사용할 수있는 상용 제품이 아닙니다. 참고 문헌 134, 135, 172, 180 및 186-188에 요약되어있는 바와 같이, 다양한 개선 된 3 단자 전원 스위치가 최근에 시제품 화되어왔다.

상용 전원 스위칭 트랜지스터의 현재 부족한 점은이 장의 다른 곳에서 논의 된 몇 가지 기술상의 어려움 때문이다. 예를 들어 모든 고전력 반도체 트랜지스터는 오프 상태에서 전류 흐름을 차단하는 높은 전계 접합을 포함한다. 그러므로 다이오드 정류기 (5.4.5 절 및 5.6.4.1 절)의 결정 결함으로 인한 성능 제한은 고전 고전력 트랜지스터에도 적용된다. 또한 5.5.5에서 논의 된 불량한 반전 채널 이동 도와 의심스런 게이트 절연체 신뢰성에 의해 반전 채널 기반 MOS FET (즉, MOSFET, igbts 등)의 성능 및 신뢰성이 제한되어왔다. 이러한 문제를 피하기 위해 mesfet, jfet, bjt 및 depletion-channel MOSFET과 같은 고품질 게이트 절연체에 의존하지 않는 소자 구조가 전원 스위칭 트랜지스터로 사용하기 위해 프로토 타입 화되었습니다. 그러나 이러한 다른 장치 토폴로지는 실리콘 기반 반전 채널 MOSFET 및 igbts에 비해 매력적이지 않은 전원 시스템 회로 설계에 비표준 요구 사항을 부과합니다. 특히, 실리콘 전력 MOSFET 및 igbts는 전력 회로에서 매우 널리 사용되고 있는데, 그 이유는 MOSFET 게이트가 도통 전원 채널로부터 절연되어 있고, 구동 신호 전력이 거의 필요하지 않기 때문이며, 디바이스는 전류 흐름이 없다는 점에서 \"일반적으로 꺼져있다\" 게이트가 0 v에서 바이어스되지 않을 때. 장치 토폴로지가 이러한 회로에 친숙하지 않은면 중 하나 이상을 갖추지 못해 SOIC 기반 장치가 전력 시스템 응용 프로그램에서 실리콘 기반 MOSFET 및 igbts를 유리하게 대체하지 못하는 데 기여했습니다.

5.5.5 절에서 논의 된 바와 같이, 4h-sic MOSFET 기술의 계속적인 개선은 4h-sic MOSFET의 상용화로 곧 이어질 것으로 기대된다. 그 동안 고전압 실리콘 패키지를 저전압 실리콘 전력 MOSFET과 단일 모듈 패키지로 결합함으로써 유리한 고전압 스위칭이 실용화에 가까워지고있는 것으로 보인다. 디 플리 션 채널 (즉, 매립 또는 도핑 된 채널) MOSFET, 저 페트 및 메 페핏을 포함하여, (측면 및 수직 채널 모두를 갖는) sic 도핑 채널 켓에 대한 수많은 설계가 시제품 화되어왔다. 이들 중 일부는 게이트 바이어스가 제로가 아니더라도 \"normally-off\"가되도록 설계되었지만,이 소자의 동작 특성은 상용화를위한 비용 대비 충분한 이점을 제공하지 못했습니다.

프로토 타입 4h 전력의 증가에 대한 실질적인 향상은 p- 주입 된베이스 접촉 영역에서 발생하는 바람직하지 않은 큰 소수 캐리어 재조합을 수용하기위한 장치 설계를 변경함으로써 최근에 성취되었다. igbts, 사이리스터, 다 링톤 쌍 및 기타 실리콘 양극성 전력 소자 유도체도 프로토 타입으로 제작되었습니다. 이전의 고전력 실리콘 디바이스 어플리케이션에서 매우 유용한 기술인 광학 트랜지스터 트리거링 (triggering)이 Sic 바이폴라 디바이스에서도 시연되었다. 그러나 모든 바이폴라 전력 트랜지스터는 순방향 바이어스 하에서 소수 캐리어를 주입하는 적어도 하나의 pn 접합으로 동작하기 때문에 pn 접합 정류기 (5.6.4.1.2 절)에 대해 논의 된 결정 결함 유도 바이폴라 열화가 바이폴라 트랜지스터의 성능에도 적용된다. 그러므로, 파워 서플라이 바이폴라 트랜지스터 디바이스가 상용화에 충분히 신뢰할 수있게되기 전에 4h 층 에피 층으로부터 기저 평면 전위의 효과적인 제거가 이루어져야한다. 유익한 고전압 igbts를 실현하기 위해서는 산화막 문제 (5.5.5 절)가 해결되어야한다. 그러나, 상대적으로 불량한 p- 형 기판 도전성은 실리콘 기술에서 현재 지배적 인 n- igbt 구조 대신에 p- igbts의 개발을 강요 할 수있다.

다양한 기본 전력 디바이스 기술 과제가 극복됨에 따라 전압, 전류 및 스위칭 속도 사양이 점차 넓어지고있는 더 넓은 범위의 전력 트랜지스터가 새로운 전력 시스템 회로를 가능하게 할 것이다.