门极面积占芯片总面积的 90%，而阴极面积仅占 10%;基区空穴-电子寿命很长，

门-阴极之间的水平距离小于一个扩散长度。上述两个结构特点确保了该器件在

开通瞬间，阴极面积能得到 100%的应用。此外，该器件的阴极电极采用较厚的

金属层，可承受瞬时峰值电流。

3.采用新型半导体材料制造的新型功率器件

(1)高压砷化镓(GaAs)高频整流二极管

随着变换器开关频率的不断提高，对快恢复二极管的要求也随之提高。众所

周知，砷化镓二极管具有比硅二极管优越的高频开关特性，与硅快恢复二极管相

比，这种新型二极管的显著特点是：反向漏电流随温度变化小、开关损耗低、反

向恢复特性好。但是由于工艺技术等方面的原因，砷化镓二极管的耐压较低，实

际应用受到局限。

(2)碳化硅 ( SiC ) 功率器件

新型半导体材料碳化硅( SiC )与其他半导体材料相比，具有下列优异的物理

特点: 高的禁带宽度，高的饱和电子漂移速度，高的击穿强度，低的介电常数和

高的热导率。上述这些物理特性,决定了碳化硅在高温、高频率、高功率的应用

场合是极为理想的半导体材料。在同样的耐压和电流条件下，SiC 器件的漂移区

电阻要比硅低 200 倍，高耐压的 SiC 场效应管的导通压降，也比单极型、双极

型硅器件的低得多。而且，SiC 器件的开关时间可达 10nS 量级。

理论分析表明，SiC 功率器件非常接近于理想的功率器件。但是，SiC 材料

和功率器件的机理、理论、制造工艺均有大量问题需要解决，它们要真正给电力

电子技术领域带来又一次革命，估计至少还需要十几年的时间。