功率半导体，作为电能转换的核心部件，在电力系统中扮演着至关重要的角色。它们通过精细调控电流与电压，实现电能在系统内的有效转换、传输与分配，类似于人体内的血液循环系统，确保调整后的电能能够精准送达各个用电终端，为整个系统的稳定运行提供坚实支撑。此外，传感器技术也发挥着关键作用，能够将外界的光、声、压力和温度等物理量转化为电信号，经过模拟信号链芯片的处理，转换为数字信号供数字芯片进行高效计算与分析，从而指导各芯片协同工作，实现特定功能。功率半导体，作为电能转换的核心部件，在电力系统中发挥着至关重要的作用。它们主要分为两大类：功率IC和功率分立器件。其中，功率分立器件涵盖了诸如功率二极管、晶闸管、高压晶体管、MOSFET以及IGBT等众多产品。回顾功率半导体的发展历程，我们可以发现，自20世纪50年代起，功率二极管和功率三极管便开始应用于工业和电力系统，为功率半导体的应用奠定了基础。随后，在20世纪60至70年代，晶闸管等半导体功率器件迎来了快速发展。进入20世纪70年代末，平面型功率MOSFET崭露头角。到了20世纪80年代后期，沟槽型功率MOSFET和IGBT相继问世，标志着半导体功率器件正式进入电子应用时代。进入20世纪90年代后，超级结MOSFET的出现打破了传统硅基产品的性能限制，满足了大功率和高频化的应用需求。

然而，就国内市场而言，虽然功率二极管、功率三极管、晶闸管等分立器件产品已大部分实现国产化，但高端产品如功率MOSFET特别是超级结MOSFET、IGBT等，仍因技术及工艺的复杂度而主要依赖进口。这意味着在未来，这些高端产品的进口替代空间将非常巨大。据Omdia的预测，年全球功率半导体市场规模约为亿美元，预计到年，这一数字将增长至亿美元，年化复合增长率达到2.4%。目前，中国在功率半导体领域取得了显著进展，产业链日趋完善，技术突破不断涌现。同时，中国也是全球最大的功率半导体消费国，年市场规模高达77亿美元，尽管增速为-3.3%，但其在全球市场的占比却达到了惊人的38%。展望未来，中国功率半导体市场有望保持平稳增长，预计到年，市场规模将达到亿美元，至年的年化复合增长率将达到3.%。

功率器件，作为电子系统中的关键组件，类似于一个高速电子“开关”，能够通过切换“开”与“关”的状态，配合相应的驱动电路，实现对电流和电压状态的灵活控制。其内部的精密结构和功能交互，决定了器件的独特性能，进而能够在直流-直流、交流-交流的电压转换、电流频率调控以及电流方向改变（如整流、逆变）等方面发挥关键作用。功率器件广泛应用于稳压器、变频器、逆变器、整流器以及DC-DC电源等众多领域。功率器件是一个广泛的类别，涵盖了二极管、晶闸管以及晶体管等多种类型。晶体管作为其中的重要分支，又包括双极型晶体管（BJT）、场效应晶体管（MOSFET）以及绝缘栅晶体管（IGBT）等。这些器件可以根据其可控性、驱动方式以及载流子类型等多个维度进行详尽的分类。二极管是一种由PN结或肖特基结（金属-半导体）构成的电子元件，其单向导电特性使得电流仅在施加正向电压时流动，而在反向电压下则被阻断，从而实现交流电的整流功能。二极管可根据其应用电压范围及结构的不同，进一步细分为整流二极管、快恢复二极管、TVS二极管以及肖特基二极管等多种类型。

晶闸管则是由PNPN四层半导体材料精心构造而成。在接入正向电压并产生足够大的电流时，晶闸管便会开启导通，且一旦导通，其门极便失去控制作用，因此它被归类为半控型器件。由于晶闸管在导通与关断之间没有放大区域，因此其通态内阻最小，发热量也最低，同时具有出色的过电流承受能力和耐高压特性，使得它能够直接用于交流电的控制。3.晶体管

晶体管是一种由三个端子组成的电子元件，其导通与关断可以通过控制三端的电流或电压来实现。常见的晶体管类型包括双极型晶体管（BJT）、金属-氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）以及绝缘栅双极型晶体管（IGBT）等。

（）BJT，即双极晶体管，具有电流放大的功能，能够将在基极的小电流转换为集电极的大电流。这种晶体管有两种类型：NPN型和PNP型，其中NPN型适用于从低到高的各种电压范围，而PNP型则主要适用于V以下的电压。

（2）MOSFET，即金属-氧化物半导体场效应晶体管，通过调节漏极和源极、栅极与源极之间的电压来控制电子在器件中的流动，从而实现导通与关断。由于其单极型特性，MOSFET具有出色的开关性能，适用于低电流密度和大约00kHz的开关电源。

（3）IGBT，即绝缘栅双极型晶体管，是MOSFET和BJT的结合体。它不仅继承了MOSFET的高输入阻抗、小控制功率和快速开关速度等优点，还具备了BJT的大通态电流和低通电压等特性。IGBT特别适用于高电流密度和20kHz以下的交流驱动场合。

随着新能源应用的不断增长，电网、光伏、风电、储能以及新能源汽车等领域对功率器件的需求日益旺盛。这些应用主要集中在中高功率段，主要使用的器件包括IGBT、SiC器件以及大功率晶闸管等。同时，工业自动化和数据中心等场景也对功率器件提出了更高的要求，推动了中功率段器件如IGBT、中高压MOSFET的应用发展。另外，在消费电子和电源等低功率应用中，硅基和GaN基功率器件也得到了广泛的应用，这些应用对器件的尺寸和集成度提出了更高的要求。根据Omdia的数据显示，年全球功率分立器件市场规模约为60亿美元。在这一领域中，MOSFET器件以52.5%的全球市场份额占据领先地位，而IGBT作为第三大产品，其市场份额也达到了9.99%。同样地，在中国市场中，MOSFET和IGBT在年功率分立器件市场的占比分别达到了53.98%和9.77%，显示出与中国市场相似的总体比例。