为什么电力电子与功率半导体器件密不可分？

人们一个多世纪前就知道两种不同金属接触就会有许多新奇的现象。自然界

有一种天然的矿石，用金属丝接触就会有单向导电的现象，人们用这种效应进行

检波发明了矿石收音机。这就是最早认识到的“半导体现象”。真正对半导体的

认识是在本世纪二十年代用量子力学较好地解释了固体中的电子行为以后，才逐

渐深化的。肖克来于 1950 年第一次提出了电流增益大于 1 的 PNPN 结构的晶

体管。1956 年 Moll 等人发表了介绍两端硅 PNPN 晶体管文章，第二年就出现

了三端 PNPN 器件，当时称作为可控硅整流元件(SCR)，1958 年第一次出现晶

闸管的名称。晶闸管实质上是两个晶体管的组合件。

上世纪五十年代末六十年代初，由于应用领域的扩展和区分。半导体器件开

始分为两大类。一类是发展集成电路，把成千上万的微型半导体器件及电子器件

制造在一片微小的硅片上，集成规模越来越大。一类是大电流、高电压、以晶闸

管为主体的功率半导体器件。前者越做越小，后者越做越大。虽同是半导体器件，

但两者的设计侧重面不一样，采用的设计理论也不一样，当然制造工艺区别很大。

前者形成了微电子学，后者则渗透到电气应用的各个部门，形成一门专门为电力

技术服务的学科——电力电子学。由此看来电力电子学的形成与功率半导体器

件发展密不可分的。

看来两类半导体器件研究和发展的历程互不相干。在我国历史上，由于人为

地把它们归到两个管理部门管辖，更加深了它们之间的隔阂。

上世纪末出现的功率半导体器件 IGBT 把这“隔阂”打破了!因为它的芯片中

既有微电子集成电路的理论和工艺又有功率半导体器件的理论和工艺，是两者的