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什么是半导体功率器件?

2021年8月3日 / 1次阅读
半导体

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!

功率半导体器件,在大多数情况下,是被作为开关使用(switch),开关,简单的说,就是用来控制电流的 通过 和 截断。 那么,一个理想的开关,应该具有两个基本的特性:

1,电流通过的时候,这个理想开关两端的电压降是零

2,电流截断的时候,这个理想开关两端可以承受的电压可以是任意大小,也就是0~无穷大

因此,功率半导体器件的研究和发展,就是围绕着这个目标不断前进的。现在的功率半导体器件,已经具有很好的性能了,在要求的电压电流处理范围内,可以接近一个比较理想的开关。

好了,扯了这么多,举几个功率半导体器件的例子吧,刚才已经说了,功率二极管,晶闸管,还有功率BJT(就是功率双极型晶体管)这些都是第一代产品了,比较老的了,第二代是以功率MOSFET为代表的新型功率半导体器件,如VDMOS、LDMOS,以及IGBT。

VDMOS 即(vertical double-diffusion MOSFET)是纵向器件,多用于分立器件;LDMOS 即(Lateral double-diffusion MOSFET),是横向器件,其三个电极均在硅片表面,易于集成,多用于功率集成电路领域。 IGBT 即 (Insulated Gate Bipolar Transistor 绝缘栅双极型晶体管),可以看作是功率MOS和功率BJT的混合型新器件。 IGBT目前非常火啊,国内才刚刚起步,大量需要IGBT的高技术人才,这个有钱途的。

这些不同的功率器件的名称,其实是指它们各自的不同技术和工艺。

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