现在有很多类型功率半导体由世界各地的公司制造。一些人专门研究基于硅的功能强大的设备,一些人期待着像碳化硅(SiC)这样的新材料。也有面向各个方向的公司。

功率半导体虽然种类繁多,但根据种类可以分为3类导电性,控制和半导体材料用来生产它们。

导电率


功率半导体可分为单极电导率器件(单极器件)和双极电导率器件(双极器件)。在单极器件中,只有一种载流子——电子或空穴——参与传导主流。在双极器件中,电子和空穴都涉及通过半导体结构的至少一个区域的电流转移。


单极功率半导体包括肖特基二极管和场效电晶体.双极功率半导体包括具有p-n结、晶闸管和igbt的二极管。

控制


控制功率半导体是一种可能性将功率半导体开关状态的低电导率高导电性和/或状态亦然的帮助下一些影响,显著降低权力比功率与功率半导体操作电源电路。

二极管是一个不受控制的开关。要开关二极管,必须改变电源电路中的极性。然而,传统的晶闸管并不是一个完全可控的开关。它可以用控制电路中的一个微弱信号打开,但要关闭它,必须中断电路中的电流。

功率半导体,如gto, mosfet和igbt是完全控制开关。

半导体材料


现在电力半导体的基本材料是硅。目前,超过95%的功率半导体都是用硅制造的。


在过去的25-30年里,基于半导体材料的功率半导体也有了显著的发展,其带隙比硅更宽(宽带隙半导体)。碳化硅(SiC)、砷化镓(GaAs)、氮化镓(GaN)和金刚石(C)被认为是最有前途的电力半导体材料。

碳化硅晶片

主要生产电源半导体证明它的加速了SiC和gan基的生产功率半导体。

在接下来的文章中,我们将仔细研究每一种类型的电源半导体。