Um bei 6V Effizient zu schalten sollte man einen Logic Level MOSFET nehmen. Dazu noch einen extra MOSFET Treiber. Das ganze eventuell sogar 2 mal um die Diode zu überbrücken und noch etwas mehr Wirkungsgrad zu bekommen. Weil die Ausgangsspannung ja einigermaßen fest ist, kann man mit einer speziellen Spule mit Zwischenabgriff etwas nachhelfen um ein besseres Taktverhältnis zu bekommen. Eine Mikrokontroller würde ich nicht unbedingt nehmen, da kann man besser nach einem geeigneten Schaltnetzteil Controller suchen als das zu programmieren. Wenn es wegen extrafunktionen (softstart, Akkuüberwachung,..) doch ein Controller sein sollte, dann eventuell ein Tiny26 (oder Tiny461), denn die haben einen PLL um höhere Frequenzen zu erlauben. Ein Mega 8 sollte ca. 125 kHz schaffen (7 Bit PWM), ein Tiny26 ca. 250 kHz (8 Bit PWM).
Von ATMEL gibt es eine Application Note zu einem ähnlichen Projekt.