功率半导体器件的那些事

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什么是半导体?
 
半导体( semiconductor),指常温下导电性能介于导体(conductor)与绝缘体(insulator)之间的材料。半导体在收音机、电视机以及测温上有着广泛的应用。
 
如二极管就是采用半导体制作的器件。半导体是指一种导电性可受控制,范围可从绝缘体至导体之间的材料。无论从科技或是经济发展的角度来看,半导体的重要性都是非常巨大的。
 
今日大部分的电子产品,如计算机、移动电话或是数字录音机当中的核心单元都和半导体有着极为密切的关连。常见的半导体材料有硅、锗、砷化镓等,而硅更是各种半导体材料中,在商业应用上最具有影响力的一种。
 
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什么是功率半导体器件?
 
功率半导体器件,以前也被称为电力电子器件,简单来说,就是进行功率处理的,具有处理高电压,大电流能力的半导体器件。给个数量吧,电压处理范围从几十V~几千V,电流能力最高可达几千A。典型的功率处理,包括变频、变压、变流、功率管理等等。
 
早期的功率半导体器件:大功率二极管、晶闸管等等,主要用于工业和电力系统(正因如此,早期才被称为电力电子器件)
 
后来,随着以功率MOSFET器件为代表的新型功率半导体器件的迅速发展,现在功率半导体器件已经非常广泛啦, 在计算机、通行、消费电子、汽车电子 为代表的4C行业(computer、communication、consumer electronics、cartronics),功率半导体器件可以说是越来越火,现在不是要节能环保吗,低碳生活,那就需要对能量的处理进行合理的管理,power是啥?通俗的理解不就是功率P=IV 吗,所以就需要对电压电流的运用进行有效的控制,这就与功率器件密不可分! 功率管理集成电路(Power Management IC,也被称为电源管理IC)已经成为功率半导体器件的热点,发展非常迅速噢!
 
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功率半导体器件主要功能?
 
功率半导体的作用是在高电压或大电流条件下,用于改变电压和频率,或将直流转换为交流,交流转换为直流等形式的电力转换,包括变频、变压、变流、功率放大和功率管理等。
 
 
功率半导体器件类别?
 
功率半导体器件种类众多, 功率半导体根据载流子类型可分为双极型与单极型功率半导体。
 
双极型功率半导体包括功率二极管、双极结型晶体管(Bipolar Junction Transistor,BJT)、电力晶体管(Giant Transistor, GTR)、晶闸管、 绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor, IGBT)等。
 
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单极型功率半导体包括功率 MOSFET、肖特基势垒功率二极管等,防护器件可视其产业端的分支。
 
功率半导体器件芯片产线?
 
四寸线对应晶闸管,功率半导体过压保护器件(TVS、TSS、可编程过压保护集成电路等),二极管(高阻断电压二极管、低压降二极管、整流桥等);六寸线对应高端肖特基晶圆和高压MOSFET;八寸线对应IGBT,沟槽MOSFET和超结MOSFET;十二寸对应极少部分IGBT。
 
功率半导体应用领域?
 
功率器件是进行功率处理,具有处理高电压,大电流能力的半导体器件。典型的功率处理,包括变频、变压、变流、功率管理等等。功率器件几乎用于所有的电子制造业。目前功率半导体的应用范围已从传统的工业控制和 4C 产业(计算机、通信、消费类电子产品和汽车),扩展到新能源、轨道交通、智能电网等新领域。
 
具体市场结构来看,工业控制、计算机、家用电器是前三名应用市场,占比分别为23%、20%、20%;汽车电子和网络通信次之,分别为18%、15%;其他领域加起来占4%。
 
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整体来看,近年来由于工业控制、家电产品、充电设备等终端应用不断追求更高能源效率,功率器件下游产品范围的稳步扩张、产量的大幅增长以及功率器件技术的快速更新,功率器件市场在全球范围尤其是中国地区都保持稳步增长,多领域应用持续支撑需求上涨,中国占据全球功率器件约 40%市场份额。

 

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