作為以電力電子技術為依托，以功率處理為核心的半導體器件，功率半導體既是電子裝置中進行電能(功率)處理的核心，又是弱電控制和強電運行之間的橋梁。上個世紀，半導體大規(guī)模集成電路、半導體激光器、以及各種半導體器件的相繼發(fā)明，引發(fā)了一場新的全球性產(chǎn)業(yè)革命，對現(xiàn)代信息技術革命產(chǎn)生了深遠影響。近年來，隨著萬物互聯(lián)的呼聲越來越高，移動通訊、交通、清潔能源等領域都在不斷提高電子化水平。

功率半導體器件的最早可以追溯到愛迪生發(fā)明電燈泡。在做管壁的防塵防煙實驗時，愛迪生無意間發(fā)現(xiàn)在燈泡管內(nèi)插入獨立電極的地方與燈絲之間，在某種條件下會產(chǎn)生電流，這個現(xiàn)象被稱為“愛迪生效應”。1904年，英國佛萊明首次利用“愛迪生效應”研制出一種能夠充當交流電整流和無線電檢波的特殊燈泡——“熱離子閥”，從而催生了世界上第一只真空二極管，世界進入電子時代。隨后，三極真空管、晶體管相繼被發(fā)明。直到1957年，美國通用電氣公司發(fā)明了第一個晶閘管，標志著電力電子技術階段的開始，也就是第一代功率半導體器件穩(wěn)步發(fā)展的開始。1970年代后期，以門極可關斷晶閘管(GTO)、電力雙極型晶體管(BJT)、電力場效應晶體管(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運而生，推動功率半導體器件朝著智能化、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)動功率小、開關速度快和BJT通態(tài)壓降小、載流能力大的優(yōu)點，成為現(xiàn)代功率半導體的主要器件，在中低頻大功率電源中占重要地位。到20世紀90年代，智能功率模塊又推動功率器件的發(fā)展向大功率、高頻化、高效率邁進一大步。

功率半導體器件主要有功率模組、功率集成電路和分立器件三大類。其中，功率模組是將多個分立功率半導體器件進行模塊化封裝；功率集成電路對應將分立功率半導體器件與驅(qū)動/控制/保護/接口/監(jiān)測等外圍電路集成；而分立功率半導體器件則是功率模塊與功率集成電路的關鍵。

隨著技術的不斷進步，功率半導體器件也在不斷演進。自上世紀80年代起，功率半導體器件MOSFET、IGBT和功率集成電路逐步成為了主流應用類型。根據(jù)年產(chǎn)值貢獻來看，IGBT、MOSFET、二極管及整流橋占據(jù)了功率半導體八成左右市場。

MOSFET:金屬-氧化物半導體場效應晶體管，簡稱金氧半場效應晶體管，是一種可以廣泛使用在模擬電路與數(shù)字電路的場效應晶體管。根據(jù)IHS統(tǒng)計數(shù)據(jù)，從市場份額來看，MOSFET幾乎都集中在國際大廠手中，其中英飛凌自2015年收購美國國際整流器公司后超越富士電機一躍成為行業(yè)龍頭；安森美也在2016年9月完成對仙童半導體的收購后，市占率躍升至第二位。在中國大陸市場部分，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(絕緣柵型場效應管)組成的復合全控型電壓驅(qū)動式功率半導體器件，驅(qū)動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、變頻器、開關電源、照明電路、牽引傳動等領域。目前全球IGBT市場結(jié)構(gòu)與MOSFET類似，主要被5大原廠所長期壟斷。根據(jù)賽迪智庫統(tǒng)計，2017年英飛凌全球市場份額占比最高，達29%，三菱電機、富士電機、安森美、ABB分別以19%、12%、9%、5%的市場份額緊隨其后。

整流管：二極管，一般通過的電流較大，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直流電。功率二極管是中國大陸發(fā)展得最好的功率半導體器件領域，根據(jù)中國電子信息產(chǎn)業(yè)統(tǒng)計年鑒數(shù)據(jù)，2017年全球除Vishay(威世)以11.71%的市場占有率排名第一外，第二至第八名之間的市場份額差距并不大。加上不少國際大廠因為功率二極管門檻低、毛利潤小的原因正在逐漸放棄這類市場，產(chǎn)能轉(zhuǎn)向中國大陸和臺灣地區(qū)的趨勢明顯。

晶閘管：晶體閘流管的簡稱，具有硅整流器件的特性，能在高電壓、大電流條件下工作，被廣泛應用于可控整流、交流調(diào)壓、無觸點電子開關、逆變及變頻等電子電路中。目前大部分晶閘管產(chǎn)品需要進口，未來幾年國產(chǎn)替代空間很大。全球晶閘管市場規(guī)模大約60億元，國內(nèi)晶閘管的市場規(guī)模大約30億元，占全球規(guī)模的50%左右。國內(nèi)大功率半導體龍頭IDM企業(yè)臺基股份的主打產(chǎn)品即為晶閘管，官方資料顯示，目前公司已形成年產(chǎn)200萬只大功率晶閘管及模塊的生產(chǎn)能力，產(chǎn)品具有技術成熟性，是中國大功率半導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)在電子化進程中不斷加速。在產(chǎn)業(yè)電子化升級的新時代，功率半導體作為其中的不可或缺的一環(huán)，也越來越得到重視與應用，在新興藍海中逐漸煥發(fā)出新活力。