图表12 不同耐压MOS管特点一览表
MOS管与三极管、IBGT的差别1、MOS管与三极管的差别
三极管全称为半导体三极管，它的主要作用就是将微小的信号中止放大。MOS管与三极管有着许多相近的地方，也有许多不同之处。
首先是开关速度的不同。三极管工作时，两个PN结都会感应出电荷，当开关管处于导通状态时，三极管处于饱和状态，假设这时三极管截至，PN结感应的电荷要恢复到平衡状态，这个过程需求时间。而MOS由于工作方式不同，不需要恢复时间，因此可以用作高速开关管。
其次是控制方式不同。MOS管是电压控制元件，而三级管是电流控制元件。在只允许从信号源取较少电流的情况下，应选用MOS管；而在信号电压较低，又允许从信号源取较多电流的条件下，应选用三极管。
接着是载流子种类数量不同。电力电子技术中提及的单极器件是指只靠一种载流子导电的器件，双极器件是指靠两种载流子导电的器件。MOS管只应用了一种多数载流子导电，所以也称为单极型器件；而三极管是既有多数载流子，也应用少数载流子导电；是为双极型器件。
第三是灵活性不同。有些MOS管的源极和漏极可以互换运用，栅压也可正可负，灵活性比三极管好。
第四是集成能力不同。MOS管能在很小电流和很低电压的条件下工作，而且它的制造工艺可以很方便地把很多MOS管集成在一块硅片上，因此MOS管在大范围集成电路中得到了普遍的应用。
第五是输入阻抗和噪声能力不同。MOS管具有较高输入阻抗和低噪声等优点，被普遍应用于各种电子设备中，特别用MOS管做整个电子设备的输入级，可以获得普通三极管很难达到的性能。
最后是功耗损耗不同。同等情况下，采用MOS管时，功耗损耗低；而选用三极管时，功耗损耗要高出许多。
当然，在使用成本上，MOS管要高于三极管，因此根据两种元件的特性，MOS管常用于高频高速电路、大电流场所，以及对基极或漏极控制电流比较敏感的中央区域；而三极管则用于低成本场所，达不到效果时才会考虑替换选用MOS管。
表13 MOS管与三极管主要差异比较一览
2、MOS管与IBGT的差别
IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor），绝缘栅双极型晶体管，是由BJT（双极型三极管）和MOS绝缘栅型场效应管组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件，兼有MOSFET的高输入阻抗和功率晶体管（GTR）的低导通压降两方面的优点。
GTR饱和压降低，载流密度大，但驱动电流较大；MOSFET驱动功率很小，开关速度快，但导通压降大，载流密度小。IGBT综合了以上两种器件的优点，驱动功率小而饱和压降低。常见的IGBT又分为单管和模块两种，单管的外观和MOS管有点相像，常见生产厂家有富士电机、仙童半导体等，模块产品一般为内部封装了数个单个IGBT，由内部联接成适合的电路。
由于IGBT原理为先开通MOS管，再驱动三极管开通，该原理决定了IGBT的开关速度比MOS管慢，但比三极管快。
制造成本上，IGBT要比MOS管高很多，这是因为IGBT的制作多了薄片背面离子注入、薄片低温退火（如激光退火）工序，而这两个工序都需要专门针对薄片工艺的昂贵机台。
在低压下，低压MOS管的导通压降通常都控制在0.5V以下（基本不会超过1V的），比如IR4110低压MOS管，其内阻为4mΩ，给它100A的导通电流，导通压降是0.4V左右。电流导通压降低，意味着导通损耗小，同时兼具开关损耗小的特性，因此，IGBT相对MOS管在电性能没有优势，加上在性价比上MOS管更具优势，所以基本上看不到低压IGBT。
MOS管的最大劣势是随着耐压升高，内阻迅速增大，所以高压下内阻很大，致使MOS管不能做大功率应用。
在高压领域，MOS管的开关速度仍是最快的，但高压下MOS管的导通压降很大（内阻随耐压升高而迅速升高），即便是耐压600V的COOLMOS管，导通电阻可高达几欧姆，致使耐流很小。
而IGBT在高耐压下，导通压降几乎没明显增大（IGBT的导通电流通过三极管处理），所以高压下IGBT优势明显，既有高开关速度，又有三极管的大电流特性；另外，在新一代IGBT产品中，开关速度高（纳秒级），导通压降、开关损耗等也有了长足进步，使得IGBT耐脉冲电流冲击力更强，且耐压高、驱动功率小等优点更加突出。
在需要耐压超过150V的使用条件下，MOS管已经基本没有优势。以典型的IRFS4115与第四代IGBT型SKW30N60对比中，在150V、20A连续工况下运行，前者开关损耗为6mJ/pulse，而后者只有1.15mJ/pulse，不足前者的1/5；若用极限工作条件，二者功率负荷相差将更悬殊！
目前，诸如冶金、钢铁、高速铁路、船舶等有大功率需求的领域已较少见到MOS管，而是广泛应用IGBT元器件。
总的来说，IGBT更适用于高压、大电流、低频率（20KHZ左右）场所，电压越高，IGBT越有优势，在600v以上，IGBT的优势非常明显；而MOSFET更适用于低电压、小电流、低频率（几十KHz~几MHz）领域，电压越低，MOS管越有优势。
MOS管主要参数场效应管的参数很多，包括极限参数、动态电特性参数和静态电特性参数，其中重要的参数有：饱和漏源电流IDSS、夹断电压Up、开启电压VT（加强型绝缘栅管）、跨导gM、漏源击穿电压BVDS、最大耗散功率PDSM和最大漏源电流IDSM等。
1、最大额定参数
最大额定参数，要求所有数值取得条件为Ta=25℃。
图表14 MOS管的绝对最大额定值示例
VDS/VDSS 最大漏源电压
在栅源短接，漏源额定电压VDSS[或写作V(BR)DSS]是指漏-源未发生雪崩击穿前所能施加的最大电压。根据温度的不同，实际雪崩击穿电压可能低于额定VDSS。
VGS/ VGSS 最大栅源电压
VGS[或写作V(BR)GSS]额定电压是栅源两极间可以施加的最大电压。设定该额定电压的主要目的是防止电压过高导致的栅氧化层损伤。实际栅氧化层可承受的电压远高于额定电压，但是会随制造工艺的不同而改变，因此保持VGS在额定电压以内可以保证应用的可靠性。
ID 连续漏电流
ID定义为芯片在最大额定结温TJ(max)下，管表面温度在25℃或者更高温度下，可允许的最大连续直流电流。该参数为结与管壳之间额定热阻RθJC和管壳温度的函数：
ID中并不包含开关损耗，并且实际使用时保持管表面温度在25℃（Tcase）也很难。因此，硬开关应用中实际开关电流通常小于ID 额定值@ TC=25℃的一半，通常在1/3～1/4。
注：采用热阻JA可以估算出特定温度下的ID，这个值更有现实意义。
IDM/IDSM 脉冲漏极电流/最大漏源电流
该参数反映了器件可以处理的脉冲电流的高低，脉冲电流要远高于连续的直流电流。定义IDM的目的在于：线的欧姆区。对于一定的栅-源电压，MOSFET导通后，存在最大的漏极电流，如图表15所示，对于给定的一个栅-源电压，如果工作点位于线性区域内，漏极电流的增大会提高漏-源电压，由此增大导通损耗。长时间工作在大功率之下，将导致器件失效。因此，在典型栅极驱动电压下，需要将额定IDM设定在区域之下，区域的分界点在VGS和曲线相交点。
