功率半導體是電子裝置中電能轉換與電路控制的核心，主要用于改變電子裝置中電壓和頻率、直流交流轉換等。按照分類來看，功率半導體可以分為功率IC和功率分立器件兩大類，其中功率分立器件主要包括二極管、晶閘管、晶體管等產品。

　　近年來，功率半導體的應用領域已從工業(yè)控制和消費電子拓展至新能源、軌道交通、智能電網(wǎng)、變頻家電等諸多市場，市場規(guī)模呈現(xiàn)穩(wěn)健增長態(tài)勢。目前國內功率半導體產業(yè)鏈正在日趨完善，技術也正在取得突破。同時，中國也是全球的功率半導體消費國，2019年市場需求規(guī)模達到約144億美元，增速約為4％，占全球需求比例高達35％。本文將重點針對常見的幾種功率半導體進行介紹。

　　1、MCT（MOSControlledThyristor）：MOS控制晶閘管

　　MCT是一種新型MOS與雙極復合型器件。如圖所示。MCT是將MOSFET的高阻抗、低驅動圖MCT的功率、快開關速度的特性與晶閘管的高壓、大電流特型結合在一起，形成大功率、高壓、快速全控型器件。實質上MCT是一個MOS門極控制的晶閘管。它可在門極上加一窄脈沖使其導通或關斷，它由無數(shù)單胞并聯(lián)而成。

　　2、IGCT（IntergratedGateCommutatedThyristors）

　　IGCT是在晶閘管技術的基礎上結合IGBT和GTO等技術開發(fā)的新型器件，適用于高壓大容量變頻系統(tǒng)中，是一種用于巨型電力電子成套裝置中的新型電力半導體器件。

　　IGCT是將GTO芯片與反并聯(lián)二極管和門極驅動電路集成在一起，再與其門極驅動器在外圍以低電感方式連接，結合了晶體管的穩(wěn)定關斷能力和晶閘管低通態(tài)損耗的優(yōu)點。在導通階段發(fā)揮晶閘管的性能，關斷階段呈現(xiàn)晶體管的特性。IGCT芯片在不串不并的情況下，二電平逆變器功率0．5～3MW，三電平逆變器1～6MW；若反向二極管分離，不與IGCT集成在一起，二電平逆變器功率可擴至4／5MW，三電平擴至9MW。

　　目前，IGCT已經商品化，ABB公司制造的IGCT產品的性能參數(shù)為4［1］5kV／4kA，研制水平為6kV／4kA。1998年，日本三菱公司也開發(fā)了直徑為88mm的GCT的晶閘管IGCT損耗低、開關快速等優(yōu)點保證了它能可靠、高效率地用于300kW～10MW變流器，而不需要串聯(lián)和并聯(lián)。

　　3、IEGT（InjectionEnhancedGateTransistor）電子注入增強柵晶體管

　　IEGT是耐壓達4kV以上的IGBT系列電力電子器件，通過采取增強注入的結構實現(xiàn)了低通態(tài)電壓，使大容量電力電子器件取得了飛躍性的發(fā)展。IEGT具有作為MOS系列電力電子器件的潛在發(fā)展前景，具有低損耗、高速動作、高耐壓、有源柵驅動智能化等特點，以及采用溝槽結構和多芯片并聯(lián)而自均流的特性，使其在進一步擴大電流容量方面頗具潛力。另外，通過模塊封裝方式還可提供眾多派生產品，在大、中容量變換器應用中被寄予厚望。日本東芝開發(fā)的IECT利用了電子注入增強效應，使之兼有IGBT和GTO兩者的優(yōu)點：低飽和壓降，安全工作區(qū)（吸收回路容量僅為GTO的十分之一左右），低柵極驅動功率（比GTO低兩個數(shù)量級）和較高的工作頻率。器件采用平板壓接式電機引出結構，可靠性高，性能已經達到4．5kV／1500A的水平。

　　4、IPEM（IntergratedPowerElactronicsModules）：集成電力電子模塊

　　IPEM是將電力電子裝置的諸多器件集成在一起的模塊。它首先是將半導體器件MOSFET，IGBT或MCT與二極管的芯片封裝在一起組成一個積木單元，然后將這些積木單元迭裝到開孔的高電導率的絕緣陶瓷襯底上，在它的下面依次是銅基板、氧化鈹瓷片和散熱片。在積木單元的上部，則通過表面貼裝將控制電路、門極驅動、電流和溫度傳感器以及保護電路集成在一個薄絕緣層上。IPEM實現(xiàn)了電力電子技術的智能化和模塊化，大大降低了電路接線電感、系統(tǒng)噪聲和寄生振蕩，提高了系統(tǒng)效率及可靠性。