什么是半导体功率器件？

功率半导体器件，嘿嘿，本人的本行。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。

扯了好多啊，先就这么多吧，要细说的话，可以说一天。希望我的回答对你有帮助，一字一句都是原创，望采纳

个人感觉高功率，快速反应的半导体材料是一个方向，高功率脉冲技术使用的开关元件都是气体火花器，通过击穿气体达到瞬间的大功率控制。但是噪音很大，污染也大。而半导体材料却能在安静的情况下导通，没有辐射，没有污染，高功率半导体这应该是个方向。另外半导体激光技术，可以使激光器功率更大，更加小巧。还有半导体制冷，都是很好的研究方向。

这应该使半导体的一写拓展领域，也是新型的领域。比较有前途的。个人看法，仅供参考：）

1、系统概述

现今Power MOSFET(金属氧化物场效晶体管)及IGBT（绝缘栅型场效应晶体管）已成为大功率元件的主流，在市场上居于主导地位。由于科技进步，电力电子装置对轻薄短小及高性能之要求 ,带动MOSFET及IGBT的发展，尤其应用于电气设备、光电、航天、铁路、电力转换…等领域，使半导体开发技术人员在市场需求下，对大功率元件的发展技术，持续在突破。

半导体元件除了本身功能要良好之外，其各项参数能否达到电路上的要求，必须定期测量，否则产品的质量特性很难保证，尤其是较大的功率元件，因具有耗损性，易老化及效率降低，因不平衡导致烧毁，甚至在使用中会发生爆炸。所以对新产品及使用中的元件参数的筛选及检查更为重要。针对IGBT而言，IGBT是广泛应用于现代中大功率变换器中的主流半导体开关器件。其中，城市轨道交通车辆的牵引逆变器、辅助逆变器等重要电气设备中，大量使用了IGBT器件，IGBT器件的各种静态参数为使用者可靠选择器件提供了非常直观的参考依据，因此准确测量IGBT的各种静态参数具有极其重要的实际意义。

EN-3020C IGBT静态参数测试系统是一款针对IGBT和二极管的各种静态参数而研制的智能测试系统。

联系易恩电气：152 4920 2572

系统标准功率源为3500V/1500A。本系统适合各大研究院所做元器件检验，元件进厂检测筛选以及在线开发器件做生产测试。系统可扩展性强，通过选件可以提高电压、电流的测试能力和增加测试品种范围。自动快速测试可以满足用户大生产需要，故障率低也保证了用户的生产效率。在PC窗口提示下输入被测器件的测试参数即可完成填表编程， *** 作人员不需具备专业计算机编程语言知识，使用简捷方便。

2、系统测试原理

2.1、栅极漏电流IGES

A、测试原理框图

图5.1 栅极漏电流测试原理框图

其中：VGG 栅极可调电压源

S1 栅极接通开关

S2 集电极、发射极短接开关

S3 栅极电流换档开关

R0 栅极电流低档取样电阻

R1 栅极电流高档取样

B、测试原理简述

计算机设定好试验要求栅极电压值、电流值，根据电流值大小控制输出栅极电流档位的输出，测试开始，计算机控制接通栅极开关S1，C、E短接开关S2，计算机控制输出±0.1±10V的栅极电压，通过隔离控制单元隔离放大为±0.1±40V的电压施加到被测器件G、E两端，栅极漏电流通过R0/R1取样隔离后反馈给计算机，计算机在试验结束后自动显示测试结果。

2.2、栅极阈值电压VGE(th)

A、测试原理框图

图5.2 阈值电压测试原理框图（Vce固定）

其中：S1 栅极接通开关

S2 集电极接通开关

S2 集电极电流换档开关

R0 集电极电流低档取样电阻

R1 集电极电流高档取样电阻

VGG 可调的栅极电压源

VCC 固定的集电极电压

DUT 被测器件

B、测试原理简述：

由计算机设定集电极电流的大小，并且根据集电极电流值的大小控制电流档位的输出；测试开始后，计算机控制接通栅极和集电极，然后控制输出0～10V的谐波电压通过隔离控制单元隔离后施加到被测器件的栅极-发射极两端，集电极电流通过R0/R1取样后，经过隔离控制单元隔离后反馈给计算机，计算机在输出栅极电压的同时监测反馈回来的集电极电流值，并与系统设定的电流值作比较，当检测到电流反馈值达到设定值时，计算机停止输出栅极电压，则此时器件栅极上反馈的电压则为器件的阈值电压；试验结束后，计算机自动显示测试结果。

2.3、饱和导通压降VCE（sat）

A、饱和导通压降VCE（sat）测试原理框图

图5.3 饱和电压测试原理框图

其中：S1 栅极开关接通开关

S2 接通集电极的电子开关

VGG 栅极电压

VCC 集电极试验电压

IC 集电极电流取样电流互感器

RX 回路限流电阻

DUT 被试器件

B、饱和电压测试主电路图

图5.4 饱和电压测试主电路图

C、测试原理简述

由计算机设定试验电流值，设置好栅极电压值，测试开始，计算机控制接通栅极开关S1，根据设定电流大小控制VCC输出给电容器充电，计算机控制导通电子开关S2和被测DUT,形成电流回路，电流从VCC的+输出，流经电子开关S2，通过限流电阻RX流经被测C、E两端；集电极电流由电流互感器IC取样后经过隔离反馈给计算机，饱和压降由被测器件C、E两点取样隔离后反馈给计算机，计算机在试验结束后自动显示测试结果。

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