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什么是半导体功率器件
几乎全行业的电子化发展，势必大大增加了对功率半导体器件的需求。 全球多家功率半导体巨头均有布局下一代基于氮化镓（GaN）和碳化硅（SiC）的功率半导体，为在市场上与传统硅基功率半导体件进行对决奠定基础。 SiC 和 GaN 是第三代半导体材料，与第一二代半导体材料相比，第三代半导体材料具有更宽的禁带宽度、更高的击穿电场、更高的热导率、更高的电子饱和速率及更高的抗辐射能力，更适合于制作高温、高频、抗辐射及大功率器件 目前 SIC 芯片成本是IGBT 的 4-5 倍，但业界预计 SiC 成本三年内可以下降到 2 倍左右。目前有使用 SiC MOS的车型是特斯拉的 Model 3。 因此，目前来看，SiC 产业链被国外高度垄断，未来 2-3 年当 SiC 成本由目前是 Si 基 4-5 倍下降至 2 倍，并且国内 SIC 上下游产业链也更加成熟、打破国外垄断时，预 计 SIC 才会在国内开始提升渗透率
2.4K11编辑于 2022-06-08 - 来自专栏芯片工艺技术
大功率半导体激光器
该结构是将 p-GaAs 半导体有源区夹在宽禁带的n-AlGaAs 层和 p-AlGaAs 层之间，使得室温下的阈值电流降低到 4 × 10^3 A/cm2。 ，以利于产生高的增益; ( 2) 有源区材料的折射率大于两边包层材料的折射率，形成的光波导结构能将大部分光限制在有源区内。 厘米 bar条的输出功率从 2000 年时的 240 W 已经提高至1 000 W 左右，增大到原来的 4 倍，增长非常迅速，如表 2 所示。 15 kW 功率的光束质量为 100 mm·mrad，2 kW 功率的光束质量为20 mm·mrad，后者超过了相同功率下灯泵 Nd∶ YAG 激光的光束质量。 该公司半导体激光光源保质期长达 5 年( 43 800 h) ，是灯泵 Nd∶ YAG 激光( ＜ 2 000 h) 的数十倍，这使得它在材料加工市场非常具有竞争力。
1.8K20编辑于 2022-06-08 又一家国产功率半导体厂商宣布涨价
继续国产功率半导体大厂士兰微宣布涨价之后，又一家国产功率半导体厂商宣布涨价。 2026年2月24日，马年开工第一天，国产功率半导体厂商——江苏宏微科技股份有限公司（以下简称“宏微科技”）向客户发出“涨价通知函”，宣布将对IGBT单管及模块、MOSFET器件，2026年3月1日实施 受产品涨价消息的影响，宏微科技股价在2月24日A股股价一度大涨超8%，收盘仍保持了4.29%的涨幅。 资料显示，宏微科技成立于2006年，主营业务为功率半导体器件的设计、研发、制造及销售，主要产品包括 IGBT、MOSFET、FRD、SiC 等芯片、分立器件、模块等功率半导体器件。 根据宏微科技的业绩预告显示，经财务部门初步测算，公司预计2025年年度实现归属于母公司所有者的净利润为1,400万元至2,100万元，较上年同期相比，将实现扭亏为盈。
21910编辑于 2026-03-19- 来自专栏AI电堂
功率半导体 IGBT：高壁垒和高景气的黄金赛道
▲图1 全球功率半导体市场规模 来源：IHS Market 1 皇冠明珠：IGBT 是新一代功率半导体的典型应用 功率半导体是电子装置中电能转换与电路控制的核心，主要用于改变电子装置中电压和频率 功率半导体细分为功率器件（分立器件的一支）和功率 IC（集成电路的一支）。功率半导体的产品和技术创新，其目标都是为了提高能量转化效率。下图紫色所示部分均为功率半导体。 ▲图2 功率半导体产品范围示意图 来源：华润微招股说明书 功率半导体产品梯次多，IGBT 是新一代功率半导体中最典型、增速最快的赛道。 3 市场高关注：如何看待第三代半导体材料对 IGBT 的挑战 全球多家功率半导体巨头均有布局下一代基于氮化镓（GaN）和碳化硅（SiC）的 功率半导体，对传统硅基功率半导体件带来了挑战。 目前来看，SiC 产业链被国外高度垄断，未来 2-3 年当 SiC 成本由目前是 Si 基 4-5 倍下降至 2 倍。
1.3K20编辑于 2022-01-29 - 来自专栏芯智讯
GaN功率半导体市场发展提速，行业首波整合潮出现
GaN行业掀起并购潮，未来或出现更多整合 近年来，氮化镓技术的价值越发受到半导体厂商的重视，开始积极参与该领域的竞争，期望通过布局抓住功率器件新的增长契机。 2024年6月20日，汽车芯片大厂瑞萨电子宣布已完成对GaN功率半导体全球供应商Transphorm的收购。 随着收购的完成，瑞萨电子将立即开始提供基于GaN的功率产品和相关参考设计，以满足对宽禁带半导体产品日益增长的需求。 这也意味着，半导体大厂如果想要尽快开展相关布局，最佳的方法即是整合现有成熟GaN功率半导体企业，借助已有专利和成熟产品迅速进入该领域。 作为率先开发出车规级氮化镓技术的企业之一，EPC在去年2月就推出了80V、通过AEC-Q101认证的GaN FET EPC2252，为设计人员提供比硅基MOSFET更小和更高效的解决方案，可用于车规级激光雷达
46410编辑于 2024-08-29 日本功率半导体三巨头拟合并，目标全球第二！
2026年3月27日，日本功率半导体行业迎来历史性时刻。 功率半导体曾一直是日本厂商传统强项，但随着电气化和电动化趋势加速，近年来全球功率半导体市场格局正在发生深刻变化： 德国英飞凌稳居全球首位，持续扩大领先优势；美国安森美、意法半导体等欧美巨头在车规级市场占据优势地位 ；随着中国新能源厂商异军突起，带动了以士兰微、比亚迪半导体为代表的中国功率半导体厂商的快速崛起。 这也对日本功率半导体厂商带来了非常大的竞争压力。 ——在功率和模拟半导体领域跻身全球前十。”
17800编辑于 2026-04-10- 来自专栏AI电堂
科普｜功率半导体分立器件基础知识了解一下？
▲图2半导体功率器件全产业链结构 功率半导体分立器件怎么分类 ❖ 按照器件结构，分为二极管、功率晶体管、晶闸管等，其中功率晶体管分为双极性结型晶体管（BJT）、结型场效应晶体管（JFET）、金属氧化物场效应晶体管 ❖ 按照功率处理能力，分为低压小功率半导体分立器件、中功率半导体分立器件、大功率半导体分立器件和高压特大功率半导体分立器件。 ❖ 外延工艺技术 对于Si功率半导体器件，外延工艺是根据不同硅源（SiH2CL2、SiHCL3、SiCL4），在1100-1180°C温度下在硅片表面再长一层或多层本征（不掺杂）、N型（掺PH3）或P型 （掺B2H6）的单晶硅，并且，要将硅层的厚度和电阻率、厚度和电阻率的均匀性、表面的缺陷控制在允许范围内。 对于SiC功率半导体器件，生长出低缺陷密度的单晶十分困难，因SiC衬底晶体生长需在2300°C的温度下进行，需在H2保护气氛下，用SiH4和CH4或C3H8作为反应气体，其生长速率一般每小时只有几微米，
2.6K30发布于 2021-11-12 - 来自专栏芯片工艺技术
大功率半导体激光器散热方法的研究
在实际工作的时候经常会使用铜或者氮化铝作为热沉， 但热沉的方式还不能完全满足高功率半导体激光器的散热需要。 半导体制冷散热（电制冷散热）方法 半导体制冷散热方法最主要特点就是体积小、可靠性强。 半导体制冷散热方法经常会出现在高功率的半导体激光器中，因为加入了 TEC 制冷，封装的尺寸相应提高，封装的费用也相应上涨， 在使用的时候把半导体芯片的冷端和热沉连接在一起， 热端再通过对流的方式和 TEC 自身的热量散发出去，图 2 是 TEC 工作结构图。 研究发现，虽然大通道使用非常广泛， 但因为激光器输出功率不断提高，现在大通道水冷散热也已经不能满足高功率半导体激光器的散热需求。 此外科研人员还发现微通道和玻璃微管道结合的冷却装置能够满足大功率半导体激光器的散热要求。
1K11编辑于 2022-06-08 - 来自专栏用户8196428的专栏
功率半导体助力充电桩行业
其中，一个在国内将达到千亿级市场规模的产业——功率半导体，已经成了风口，行业内一些技术领先的企业正在强势崛起。 功率半导体是什么？ 所谓功率半导体，是指一类半导体元件，主要用于各种电子装置中的电能转化和功率控制，包括变频、变压、变流、功率管理等功能，反正是稍微复杂一点的电器基本上都离不开它。 功率半导体市场预测 据Omdia数据，2019年全球功率半导体市场规模约为455亿美元，其中中国市场达144亿美元，约占全球市场的32%。 功率半导体过去最为依赖的下游产业毫无疑问是工业和电子领域，功率半导体作为实现整流和变频的核心部件，各种电气和电子产品都必不可少。 2.充电桩 随着新能源汽车行业的发展，充电桩在经历了萌芽期之后，已经正式进入了发展期。2020年我国充电桩保有量为166万台，预计到2025年将达到1240万台，复合增长率达45.7%。
78030编辑于 2021-12-22 - 来自专栏芯智讯
理想汽车功率半导体新基地开建：2024年投产，年产240万只碳化硅半桥功率模块！
8月24日消息，理想汽车功率半导体研发及生产基地在江苏苏州高新区正式启动建设，这标志着理想汽车正式启动下一代高压电驱动技术的自主产业链布局。 理想汽车功率半导体研发及生产基地是理想汽车自研核心部件的战略布局之一，主要专注于第三代半导体碳化硅车规功率模块的自主研发及生产，旨在打造汽车专用功率模块的自主设计和生产制造能力。 为确保超快充纯电车型的产品力，该系列车型将搭载基于碳化硅功率模块的800V高压电驱动系统，充分发挥第三代半导体耐高压、耐高温的特性，实现功率密度和系统效率等性能的大幅提升。 自主研发和生产第三代半导体碳化硅车规功率模块，将有助于确立理想汽车的技术和产品领先优势，同时有效确保量产供应。 湖南三安半导体董事长林志东表示：“理想汽车作为造车新势力的佼佼者，富有远见地布局第三代功率半导体。
40510编辑于 2022-08-26 - 来自专栏集成电路IC测试座案例合计
第三代半导体：SiC和GaN测试与应用，半导体功率器件测试座的角色
随着新能源汽车、5G基站、数据中心等领域的快速发展，第三代半导体材料碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN）凭借其优异的物理特性，正在逐步取代传统硅基功率器件。 一、SiC和GaN在大功率电源中的性能优势与传统的硅基IGBT功率模块相比，SiC和GaN功率模块在以下方面展现显著优势： 1. 更高功率密度 SiC的禁带宽度（3.3 eV）和击穿场强（2.2 MV/cm）远超硅（1.1 eV, 0.3 MV/cm），允许更薄的耐压层设计，从而缩小器件体积，提升功率密度。 例如，SiC MOSFET的功率密度可达传统硅器件的10倍以上。 2. 未来，随着第三代半导体在新能源汽车、通信等领域的普及，其测试技术将持续向高集成度与智能化方向演进。 第三代半导体SiC和GaN的测试技术正朝着高精度、高集成度、智能化方向发展。
1.4K10编辑于 2025-03-18 - 来自专栏集成电路IC测试座案例合计
推进芯片国产化替代：功率半导体HTGB老化测试解决方案
在功率半导体领域，如MOSFET、IGBT及二极管，HTGB（高温栅极偏置）测试被广泛应用，用以评估其在极端条件下的长期可靠性和性能稳定性。 甄别器件在高温和正负栅极偏压条件下的可靠性，是每一个生产优质功率半导体产品的重要步骤。HTGB测试不仅能揭示潜在的结构缺陷，还能通过长时间的模拟，确保产品在要求苛刻的电气条件下依然能稳定工作。 TO-220和TO-247是两种常见的功率半导体封装类型，广泛应用于不同的功率半导体器件中。HTGB测试对于这些封装类型的芯片来说，其重要性尤为突出。 HTGB测试是功率半导体器件长期可靠性的重要评估工具，其目的、测试条件以及自动化集成功能都是为了确保器件在高温和偏置电压条件下的性能可靠性。 通过现代化的自动测试系统以及全面的测试标准，HTGB测试为保障功率半导体产品的高质量提供坚实的技术支撑。
1.1K10编辑于 2024-12-04 - 来自专栏AI电堂
小器件如何助力大国重器：本土功率半导体分立器件产业解析
▲ 2014-2018全球功率半导体器件销售额 跟其他半导体器件一样，从产业格局来看，全球功率半导体分立器件中高端产品生产厂商还是主要集中在欧美、日本和中国台湾地区。 ▲ 2018-2020中国功率半导体分立器件市场规模结构及预测 在国家大力推动科技自主创新的大背景下，功率半导体行业也得到了极大力度的政策利好加持。 2017年2月 国家发展核改革委员会 《战略性新兴产业重点产品和服务指导目录》 重点支持电子核心产业，包括绝缘山双击晶体管芯片(IGBT)及模块。 “十一五”到“十二五”期间，中国功率半导体分立器件市场已成为全球最大的大功率功率半导体分立器件需求市场，年增长率近20%。 SiC JFET 模块等样品；已具备 600V~3.3kV/2A~50A SiC 二极管芯片量产能力，SiC MOSFET 芯片产业化能力正在形成。
82720发布于 2021-11-19 - 来自专栏芯智讯
汽车芯片仍将短缺，部分功率半导体交期延长至39~64周
全球前15大车用芯片厂商，包括Nvidia、意法半导体(STMicroelectronics)、瑞萨电子(Renesas)，全都有使用基于Arm授权的IC设计。 根据S&P Global Mobility预测，2028年每辆车内建的半导体平均金额将从2020年的700美元增长至1138美元。 日经亚洲评论4日报导称，日本半导体商社协会(Distributors Association of Semiconductors & Components)于2022年12月进行的调查显示，声称供给过剩的成员占比较声称短缺者多出 就在车用电子需求上扬之际，分析人士认为，用来控制电流的功率半导体(power semiconductors)以及管理电源供应的模拟IC，2023年都将维持短缺。 根据美国晶片供应商Sourcengine调查，截至2022年11月，功率半导体的交货时间已从5月底的31~51周延长至39~64周。
27230编辑于 2023-02-09 - 来自专栏芯智讯
意法半导体发布五款新一代SiC MOSFET功率模组
12月19日消息，意法半导体（ST）今日宣布，再度扩展碳化硅（SiC）产品线，推出了五款新一代SiC MOSFET 功率模组，其涵盖多种不同额定功率，且支持电动汽车电驱系统的常用运作电压。 相较于传统硅基功率半导体，碳化硅元件尺寸更小，可以处理更高的工作电压，还有更快的充电速度及卓越的车辆动力性能。除此之外，碳化硅还能提升性能及可靠性并延长续航里程。 ST 表示，新发表的功率模组采用该公司针对电驱系统优化的ACEPACK DRIVE 封装，并使用烧结技术大幅提升其可靠及稳定度，易于整合至电驱系统，提供汽车产业一个随插即用的电驱逆变器解决方案。
42260编辑于 2023-02-09 日本功率半导体产业领先地位不保，难以抵抗中国厂商崛起冲击
8月20日，据日本经济新闻的报道，日本虽然过去长期在功率半导体领域保持领先地位，但随着中国新兴功率半导体企业的急速崛起，日本企业的优势正面临严峻挑战。 功率半导体虽不如人工智能相关逻辑半导体与内存那样受人注目，但却是电网与电动车等应用的关键零组件。其功能类似电气水龙头，负责调控电流，先进产品更能大幅提升能源效率。 对于能源进口依赖达九成的日本而言，功率半导体的重要性不言而喻。 当前日本有五大功率芯片厂商，包括三菱电机、富士电机、东芝、罗姆（ROHM）与日本电装（DENSO）等。但它们在全球市占率均不到5%。 此外，中国新兴功率半导体厂商凭借成本与价格优势，加速切入市场。例如天科合达与天岳先进都已进入SiC 基板领域，而能源成本较低则让中国能以更具竞争力的价格供应相关半导体。 如此，根据市场专家预估，日本与中国在一般功率半导体上的差距仅剩一到两年，在SiC 领域也不超过三年。若无法及时应对，日本的领先地位恐将不保。
20810编辑于 2026-03-19- 来自专栏激光熔覆
新型单模半导体激光器诞生：可同步保持功率和尺寸放大
近日，加州大学伯克利分校(UC Berkeley)的研究人员开发出一种新型半导体激光器“BerkSEL”。 难得的是，这种激光器实现了光学领域一个难以捉摸的目标：在保持单模发射光的同时，保持放大尺寸和功率的能力。6月29日，该成果发表在《自然》杂志上。 图片来源：UC Berkeley Engineering 自1960年第一台激光器建成以来，同步增加单模激光器的尺寸和功率一直是光学领域的一个挑战。 VCSELs通常只有几微米宽，目前用来增强它们功率的策略是将数百个独立的VCSELs聚集在一起。 通过调整设计规格，如孔穴大小和半导体材料，“BerkSELs”半导体激光器可以发射出不同的目标波长。 来源： 维科网激光
38120编辑于 2022-07-07 半导体功率器件SiC与GaN的特点、应用与IC测试座的选配
一、SiC与GaN功率器件的核心特点：突破传统硅器件的性能瓶颈相较于传统硅（Si）功率器件，碳化硅（SiC）与氮化镓（GaN）凭借宽禁带半导体特性，在耐高温、耐高压、高频化、低损耗等维度实现跨越式提升， ），GaN更擅长“高频、中高压、低损耗”场景（如5G基站电源），但两者均需通过严苛测试验证可靠性，而功率器件测试座需精准匹配其特性需求。 功率循环测试（PCT）测试条件：反复施加额定功率（加热）-断电（冷却）循环（1000-10000次）；测试目的：验证器件热疲劳抗性（SiC热导率高，循环寿命是Si的5倍）；测试座要求：热膨胀系数与器件匹配 （二）优化高频动态性能：精准捕捉高频参数低寄生参设计采用“短路径+屏蔽式”结构，寄生电感≤3nH、寄生电容≤0.8pF，远优于行业平均水平（电感≤8nH、电容≤2pF），可精准测量GaN1MHz以上高频开关特性 （三）多封装&定制化适配：覆盖全场景测试需求全封装兼容能力通过可更换“适配模块”，兼容SiC/GaN主流封装：TO-247（大功率SiC）、D2PAK（中功率GaN）、TO-252（消费级GaN）、SIP
63210编辑于 2025-11-10- 来自专栏芯智讯
国产碳化硅功率器件厂商「基本半导体」完成C4轮融资
「基本半导体」创立于2016年，研发方向是第三代半导体碳化硅功率芯片及模块，覆盖材料制备、芯片设计、封装测试、驱动应用等产业链关键环节，核心产品包括碳化硅二极管和MOSFET芯片、汽车级碳化硅功率模块、 他表示，碳化硅在新能源汽车领域替代硅基IGBT已成为必然趋势，汽车领域也成为碳化硅功率半导体最大的应用市场之一。 此外，在汽车级碳化硅功率模块方面，「基本半导体」的半桥MOSFET模块Pcore™2、三相全桥MOSFET模块Pcore™6、塑封半桥MOSFET模块Pcell™等产品采用银烧结技术，综合性能达到国际先进水平 德载厚资本充分认可基本半导体的综合潜力，在合作过程中，我们将更关注对其在业务开拓和产业资源整合方面的投后赋能，共同促进功率半导体与汽车行业的低碳转型。” 基本半导体在碳化硅功率半导体领域深耕多年，拥有强大的研发能力，其碳化硅二极管、MOSFET以及模块产品技术先进，获得业界广泛认可。
56820编辑于 2022-10-05 - 来自专栏IDC杂谈
有功功率、无功功率和视在功率计算和分析
然后由电源传送到负载的瞬时功率由下式给出：p = vi = 2 VI sin wt sin (ωt ± phi)= VI (cos Φ – cos (2ωt ± Φ)p = VI cos Φ (1 – cos 2wt) ± VI sin Φ sin2wt上述功率方程由两项组成，即与 VI cos phi 成正比的一项，围绕 VI cos phi 的平均值脉动与 VI sin phi 成正比的一项，以两倍电源频率脉动 I sin ΦS = P + jQ或 S = I 2 Z权力三角有功功率、无功功率和视在功率之间的关系可以用矢量表示，也称为功率三角法，如下所示。 即：（视在功率）2 =（有功功率）2S 2 = P 2 + Q 2S = √((Q 2 + P 2 ))其中：S = 以千伏安、kVA 为单位测量的视在功率Q = 无功功率，单位为千伏安培无功，kVARP × 4 = 400 VA无功功率，Q = √ (S 2 – P 2 ) = √ (400 2 – 320 2 ) = 240 VAr功率因数，PF = cos Φ = cos 36.87 = 0.80
5.3K10编辑于 2023-09-01
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