电力半导体发展

发布时间:2014-05-05   浏览:32  

1、引言

　　电力半导体是电力电子和电能转换系统最核心的技术基础，对实现国家节能减排、建设资源节约型社会的目标将起到举足轻重的作用。随着我国电力电子装置制造业近年来的快速发展，实现电力半导体国产化，改变核心元器件大量依赖进口的现状，已经成为我国电力电子行业必须面对的一个重要挑战和机遇。近年来政府和企业对这一问题高度重视，逐渐加大了这一领域研发和产业化的支持力度。目前在行业和政府决策部门内部就如何利用有限的资源更有效地实现这一目标存在一些良性的争议和探讨。笔者愿就这一议题，提出一些自己的思考观点，希望能与业界同仁展开探讨。

　　2、现状与回顾

　　自上世纪50年代末开始，以硅半导体材料为基础的电力半导体技术经历了晶闸管、晶体管、MOSFET、IGBT等主要发展阶段，逐渐形成了一个产品种类繁多、竞争力强、年产值约达150 亿美元(不包括功率集成电路产品在内)的全球性产业，有力地支持了计算机、通讯、交通、工业生产和新能源等各类设备的用电要求。应当指出的是，硅电力半导体产业并不是一个孤立的行业，而是充分地利用了大规模集成电路工业巨额的资金投入、极具竞争力的产业链结构和丰厚的技术积累，是全球3000余亿美元微电子产业的一个组成部分，但同时又具有产品技术生命周期长、市场增长稳定等自身特点。

　　随着电力电子产品对能效和电压等级要求的进一步提高，自上世纪80年代末以来，美国、日本、欧洲各国开始了碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)和其他宽禁带半导体在电力电子领域应用的可能性研究，并取得了一定的成果。近几年来，宽禁带电力半导体器的市场化进程也引起了各方面的重视。