功率半导体器件简介1

第一代半导体Si基

二极管

简介： 单个PN结结构，导通和断开两种状态，不具备放大，单向导通；• 无外部电流、电压控制，就是0和1的状态，电压电流较小。

应用： 各种电子设备，工业设备。

晶体管：BJT

简介： 背靠背的PN结结构，通过电流驱动实现线性放大功能，具有放大工作区域，能够实现电流放大作用； 耐压较高，导通电子较低，能放大电流，但是有拖尾电流，限制了开关速度。

应用： 放大器电路、驱动扬声器、电动机等。

电压及频率： 20-1700V，≤20kHz。

晶体管：MOSFET

简介： 单个MOS管子，载流子数量相对IGBT要少、耗尽层区域小，所以耐压较低； 单个结构，载流子少，耗尽层区域小也使得其电流拖尾效应小，因此频率更高，开关速度更快。

频率：100-1000KHz。

平面型MOSFET:

电压及频率：100-500V：中低压，低频。

沟槽型MOSFET：

电压及频率：12-250V：低压，高频。

超结型MOSFET：

电压及频率：500-900V：高压，高频。

屏蔽栅MOSFET：

电压及频率：30-300V：中低压，高频。

电压及应用：中低压＜500V

• 20-100V：手机、数码相机、电动自行车；
• 110-500V：LCD显示器、电热水器、背投电视
  高压：＞500V
• 500-800V：车灯、电源、电极控制
• 800-1000V：电焊机、变频器
• ＞1000V：高压变频器、发电设备

技术演变过程

朝着高压、高频发展，器件的小型化提高了工作频率，降低了导通电子，提高了开关速率，工艺提升保证了降低芯片面积的同时提高了耐压特性；

IGBT

简介：IGBT是由MOSFET和BJT两个结构串联形成的器件，其中载流子数量会更多，耗尽层区域更大，能够承受更高的电压阈值；载流子的增多、耗尽层区域的增大使得电流的拖尾效应增强，所以开关的速度和频率更低。

频率＜100KHz。

分类：穿透，非穿透，场截止，平面栅，沟槽栅。

电压及应用：超低压IGBT：小于600V，内燃机点火器、数码相机等消费电子；低压IGBT：600-1350V， 新能源汽车、UPS电源、白色家电、电焊机、工业变频器、太阳能电池；中压IGBT：1400-2500V，地铁、城轨电极驱动、太阳能电池；高压IGBT：2500-6500V，轨道牵引、智能电网、大型工业设备。