浅谈功率半导体的技术与未来产业发展（一）

二十世纪八十年代之前的功率半导体器件主要是功率二极管、可控硅整流器（SCR）和功率BJT。除功率BJT中部分功率不大的晶体管可工作至微波波段外，其余的功率半导体器件都是低 频器件，一般工作在几十至几百赫兹，少数可达几千赫兹。然而功率电路在更高频率下工作时将凸显许多优点，如高效、节能、减小设备体积与重量、节约原材料等。因此在二十世纪八十年代发生了“20kHz革命”，即功率半导体电路中的工作频率提高到20kHz以上。这时传统的功率半导体器件如SCR和GTR（巨型晶体管或称为电力晶体管）等因速度慢、功耗大而不再适用，以功率MOS和IGBT为代表的新一代功率半导体器件因此应运而生。新一代功率半导体器件除具有高频（相对于传统功率器件而言）工作的特点外还都是电压控制器件，因而使驱动电路简单，逐渐成为功率半导体器件的主流和发展方向，在国际上被称为现代功率半导体器件（ModernPowerSemiconductorDevices）。

　　现代功率半导体器件的制造技术与超大规模集成电路一样都是以微细加工和MOS工艺为基础，因而为功率半导体的集成化、智能化和单片系统化提供了可能，进而促进了将功率半导体器件与过压、过流、过温等传感与保护电路及其驱动和控制电路等集成于同一芯片的单片功率集成电路的迅速发展。

　　目前市场主流的功率半导体器件是硅基器件，包括部分SOI（SOI：SilicononInsulator）基高压集成电路，随着以SiC（碳化硅）和GaN（氮化镓）为代表的宽禁带半导体材料制备、制造工艺与器件物理的迅速发展，SiC和硅基GaN电力电子器件逐渐成为功率半导体器件的重要发展领域。