作為以電力電子技術(shù)為依托，以功率處理為核心的半導(dǎo)體器件，功率半導(dǎo)體既是電子裝置中進(jìn)行電能(功率)處理的核心，又是弱電控制和強(qiáng)電運(yùn)行之間的橋梁。上個(gè)世紀(jì)，半導(dǎo)體大規(guī)模集成電路、半導(dǎo)體激光器、以及各種半導(dǎo)體器件的相繼發(fā)明，引發(fā)了一場(chǎng)新的全球性產(chǎn)業(yè)革命，對(duì)現(xiàn)代信息技術(shù)革命產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。近年來(lái)，隨著萬(wàn)物互聯(lián)的呼聲越來(lái)越高，移動(dòng)通訊、交通、清潔能源等領(lǐng)域都在不斷提高電子化水平。

功率半導(dǎo)體器件的最早可以追溯到愛(ài)迪生發(fā)明電燈泡。在做管壁的防塵防煙實(shí)驗(yàn)時(shí)，愛(ài)迪生無(wú)意間發(fā)現(xiàn)在燈泡管內(nèi)插入獨(dú)立電極的地方與燈絲之間，在某種條件下會(huì)產(chǎn)生電流，這個(gè)現(xiàn)象被稱(chēng)為“愛(ài)迪生效應(yīng)”。1904年，英國(guó)佛萊明首次利用“愛(ài)迪生效應(yīng)”研制出一種能夠充當(dāng)交流電整流和無(wú)線(xiàn)電檢波的特殊燈泡——“熱離子閥”，從而催生了世界上第一只真空二極管，世界進(jìn)入電子時(shí)代。隨后，三極真空管、晶體管相繼被發(fā)明。直到1957年，美國(guó)通用電氣公司發(fā)明了第一個(gè)晶閘管，標(biāo)志著電力電子技術(shù)階段的開(kāi)始，也就是第一代功率半導(dǎo)體器件穩(wěn)步發(fā)展的開(kāi)始。1970年代后期，以門(mén)極可關(guān)斷晶閘管(GTO)、電力雙極型晶體管(BJT)、電力場(chǎng)效應(yīng)晶體管(Power-MOSFET)為代表的全控型器件迅速發(fā)展，第二代電力電子器件應(yīng)運(yùn)而生，推動(dòng)功率半導(dǎo)體器件朝著智能化、高頻化的方向發(fā)展。1980年代后期，絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)出現(xiàn)，它集合了MOSFET的驅(qū)動(dòng)功率小、開(kāi)關(guān)速度快和BJT通態(tài)壓降小、載流能力大的優(yōu)點(diǎn)，成為現(xiàn)代功率半導(dǎo)體的主要器件，在中低頻大功率電源中占重要地位。到20世紀(jì)90年代，智能功率模塊又推動(dòng)功率器件的發(fā)展向大功率、高頻化、高效率邁進(jìn)一大步。

功率半導(dǎo)體器件主要有功率模組、功率集成電路和分立器件三大類(lèi)。其中，功率模組是將多個(gè)分立功率半導(dǎo)體器件進(jìn)行模塊化封裝；功率集成電路對(duì)應(yīng)將分立功率半導(dǎo)體器件與驅(qū)動(dòng)/控制/保護(hù)/接口/監(jiān)測(cè)等外圍電路集成；而分立功率半導(dǎo)體器件則是功率模塊與功率集成電路的關(guān)鍵。

隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，功率半導(dǎo)體器件也在不斷演進(jìn)。自上世紀(jì)80年代起，功率半導(dǎo)體器件MOSFET、IGBT和功率集成電路逐步成為了主流應(yīng)用類(lèi)型。根據(jù)年產(chǎn)值貢獻(xiàn)來(lái)看，IGBT、MOSFET、二極管及整流橋占據(jù)了功率半導(dǎo)體八成左右市場(chǎng)。

MOSFET:金屬-氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管，簡(jiǎn)稱(chēng)金氧半場(chǎng)效應(yīng)晶體管，是一種可以廣泛使用在模擬電路與數(shù)字電路的場(chǎng)效應(yīng)晶體管。根據(jù)IHS統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，從市場(chǎng)份額來(lái)看，MOSFET幾乎都集中在國(guó)際大廠手中，其中英飛凌自2015年收購(gòu)美國(guó)國(guó)際整流器公司后超越富士電機(jī)一躍成為行業(yè)龍頭；安森美也在2016年9月完成對(duì)仙童半導(dǎo)體的收購(gòu)后，市占率躍升至第二位。在中國(guó)大陸市場(chǎng)部分，本土企業(yè)士蘭微和華微電子也占據(jù)了一席之地。

IGBT:絕緣柵雙極型晶體管，是由BJT(雙極型三極管)和MOS(絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管)組成的復(fù)合全控型電壓驅(qū)動(dòng)式功率半導(dǎo)體器件，驅(qū)動(dòng)功率小而飽和壓降低。適用于直流電壓為600V及以上的變流系統(tǒng)如交流電機(jī)、變頻器、開(kāi)關(guān)電源、照明電路、牽引傳動(dòng)等領(lǐng)域。目前全球IGBT市場(chǎng)結(jié)構(gòu)與MOSFET類(lèi)似，主要被5大原廠所長(zhǎng)期壟斷。根據(jù)賽迪智庫(kù)統(tǒng)計(jì)，2017年英飛凌全球市場(chǎng)份額占比最高，達(dá)29%，三菱電機(jī)、富士電機(jī)、安森美、ABB分別以19%、12%、9%、5%的市場(chǎng)份額緊隨其后。

整流管：二極管，一般通過(guò)的電流較大，利用二極管單向?qū)щ娦?，可以把方向交替變化的交流電變換成單一方向的脈動(dòng)直流電。功率二極管是中國(guó)大陸發(fā)展得最好的功率半導(dǎo)體器件領(lǐng)域，根據(jù)中國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)統(tǒng)計(jì)年鑒數(shù)據(jù)，2017年全球除Vishay(威世)以11.71%的市場(chǎng)占有率排名第一外，第二至第八名之間的市場(chǎng)份額差距并不大。加上不少?lài)?guó)際大廠因?yàn)楣β识O管門(mén)檻低、毛利潤(rùn)小的原因正在逐漸放棄這類(lèi)市場(chǎng)，產(chǎn)能轉(zhuǎn)向中國(guó)大陸和臺(tái)灣地區(qū)的趨勢(shì)明顯。

晶閘管：晶體閘流管的簡(jiǎn)稱(chēng)，具有硅整流器件的特性，能在高電壓、大電流條件下工作，被廣泛應(yīng)用于可控整流、交流調(diào)壓、無(wú)觸點(diǎn)電子開(kāi)關(guān)、逆變及變頻等電子電路中。目前大部分晶閘管產(chǎn)品需要進(jìn)口，未來(lái)幾年國(guó)產(chǎn)替代空間很大。全球晶閘管市場(chǎng)規(guī)模大約60億元，國(guó)內(nèi)晶閘管的市場(chǎng)規(guī)模大約30億元，占全球規(guī)模的50%左右。國(guó)內(nèi)大功率半導(dǎo)體龍頭IDM企業(yè)臺(tái)基股份的主打產(chǎn)品即為晶閘管，官方資料顯示，目前公司已形成年產(chǎn)200萬(wàn)只大功率晶閘管及模塊的生產(chǎn)能力，產(chǎn)品具有技術(shù)成熟性，是中國(guó)大功率半導(dǎo)體器件主要的提供者之一。

隨著工業(yè)、電網(wǎng)等傳統(tǒng)行業(yè)在電子化進(jìn)程中不斷加速。在產(chǎn)業(yè)電子化升級(jí)的新時(shí)代，功率半導(dǎo)體作為其中的不可或缺的一環(huán)，也越來(lái)越得到重視與應(yīng)用，在新興藍(lán)海中逐漸煥發(fā)出新活力。