對於任何電源電子工程師來說，必須大致瞭解適用於功率半導體開關元件的半導體物理學原理，以便掌握非理想元件的電氣現象及其對目標應用的影響。理想開關在關斷時的電阻無窮大，導通時的電阻為零，並且可在這兩種狀態之間瞬間切換。從定量角度來看，由於基於MOSFET 的功率元件是單極性元件，因此與這一定義最為接近。功率MOSFET 結構中的導通狀態電流通過單極傳輸，這意味著N 溝道元件中只有電子。由於沒有少數載流子注入，因此在柵極偏壓降低到一定的閾值電壓以下後，電流會立即斷開。
另一方面，雙極性元件可利用雙極性( 電洞electron-hole) 調製，將電洞注入基極，進而顯著提高導通能力。這些“額外”注入的載流子必須在元件從導通狀態切換到關斷狀態時消除。這可透過以下兩種方法實現：一是透過柵極驅動電流消除電荷，二是透過電洞重組過程。雙極性元件的這種固有特點會造成顯著的功率損失，因而降低開關效能。
圖: 價帶和導帶之間較寬的能量帶隙可使SiC 在關斷狀態下成為較好的隔離器，並且能減少MOSFET 的厚度
