功率半导体历史悠久，产品类型丰富多样
功率半导体发展历史悠久，最早可以追溯到1904年法国实验者A.Nodon发明的第一个用于电源电路的半导体器件——电解整流器。这深受早期无线电实验者的欢迎。而随着科技的发展，功率半导体在电子领域的重要性逐渐凸显出来，至今，功率半导体已经成为电子电力行业的核心。
功率半导体用处广泛、种类繁多，而在销售市场中，分立器件主要以功率二极管、晶闸管、功率MOSFET和IGBT模组为占比最大的四个方面。此外，模拟集成电路中的功率集成电路也是功率半导体的重要组成之一。
1、功率二极管为两极元器件，应用范围广泛
二极管是一种不可控的两极元件，由于其有电流电压曲线不对称，因此一般被用作交流变直流的整流器件以及电路方向电流控制等方面。
二极管存在着齐纳效应与雪崩效应。齐纳效应为高反向电压将硅原子的电子拽出，称为自由带电离子，导致电流上升很陡，反应在二极管上即为相对较低的反向击穿电压。雪崩效应则为在反向电压很大时，反向的载流子能量很高，撞在硅原子上使之电离，产生出大量的电子，导致反向电流迅速增大。
图：功率半导体发展历史
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二极管产品类型很多，按用途分可以分为普通二极管和特殊二极管。普通二极管包括检波二极管、整流二极管、开关二极管和稳压二极管；特殊工极管包括变容二极管、光电二极管和发光二极管。
2、晶闸管为半可控器件，可用于高电压和大电流环境
晶闸管是一个半可控的半导体元件，能控制打开，无法控制关闭。被广泛应用于可控整流、交流调压、无触点电子开关、逆变及变频等电子电路中，是典型的小电流控制大电流的设备。
晶闸管的其派生器件有：快速晶闸管，可关断晶闸管（GTO），逆导晶闸管，光控晶闸管等。晶闸管往往有着门锁效应，门锁效应（latch-up）就是有一个强电场施加在器件结构中的氧化物薄膜上，则该氧化物薄膜就会因介质击穿而损坏。很细的金属化迹线会由于大电流而损坏，并会由于浪涌电流造成的过热而形成开路。
3、功率MOSFET作为全控型器件下游应用市场最大
功率MOSFET的特点是用栅极电压来控制漏极电流，驱动电路简单，需要的驱动功率小、开关速度快、工作频率高，是制造AC-DC开关转换器（将交流电压转换成直流电压）和DC-DC转换器（将一个直流电压等级转换成另一个电压等级）的必要器件。
功率MOSFET模组的等效电路包含三个电容、两个电阻，一个理想MOSFET，一个NPN晶体管以及一个寄生NPN晶体管基极-发射极之间的电阻。而这个寄生电阻与其寄生的NPN晶体管的基极-发射极部分构成了逆向二极管，使得功率MOSFET具有反向导通性。
4、IGBT作为高压功率器件正在快速发展
IGBT绝缘栅双极型晶体管（Insulated Gate Bipolar Transistor）一般指分立器件或者IGBT模组。IGBT分立器件是由三极管和绝缘栅型场效应管组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件，IGBT兼有MOSFET和GTR这两种器件的有点，输入阻抗高、导通压降低和驱动功率小。非常适合应用于直流电压为600V及以上的变流系统如交流电机、变频器、开关电源、照明电路、牵引传动等领域。
IGBT模块是由IGBT与FWD（续流二极管芯片）通过特定的电路桥接封装而成的模块化半导体产品，具有节能、耐压高、安装维修方便、散热稳定等特点。IGBT是能源变换与传输的核心器件，在轨道交通、智能电网、电动汽车与新能源装备等领域应用极广。
2015年国际IGBT市场规模约为48亿美元，预计到2020年市场规模可以达到80亿美元，年复合增长率约10%。2014年国内IGBT销售额是88.7亿元，约占全球市场的1/3。预计2020年中国IGBT市场规模将超200亿元，年复合增长率约为15%。国外企业如英飞凌、ABB、三菱等厂商研发的IGBT器件产品规格涵盖电压600V-6500V，电流2A-3600A，已形成完善的IGBT产品系列。
功率器件种类较多，根据不同的器件特性分别应用于不同的应用领域。二极管晶闸管等传统器件虽然是不可控或半可控器件，但优点是成本低，生产工艺相对简单，在大量中低端领域还是大量使用。IGBT等器件更多应用于高压高可靠性领域，器件结构相对复杂并且生产工艺门槛高，成本相对较高，在轨道交通、汽车等领域广泛使用。
图表：常见四种功率半导体特性及其应用
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由于电路越来越复杂、越来越具有多样性，因此功率器件的种类也随之不断的多元化。除去上述四种功率分立器件外，还有很多其他的功率半导体。功率半导体器件在中国大陆的工业、消费、军事等领域都有着广泛应用，具有很高的战略地位，因此中国功率半导体自主可控之路势在必行。
图表：常见功率半导体分立器件
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