2025年中國功率半導(dǎo)體行業(yè)技術(shù)現(xiàn)狀 技術(shù)方案的創(chuàng)新是推動企業(yè)主導(dǎo)市場的重要因素【組圖】

行業(yè)主要上市公司：新潔能(605111.SH);捷捷微電(300623.SZ);華潤微(688396.SH);聞泰科技(600745.SH);士蘭微(600460.SH);斯達(dá)半導(dǎo)(603290.SH);蘇州固锝(002079);等

本文核心數(shù)據(jù)：頻率;技術(shù)指標(biāo);

功率半導(dǎo)體材料三類中SiC表現(xiàn)較好

功率半導(dǎo)體主要材料有硅、碳化硅和氮化鎵。碳化硅SiC的絕緣擊穿場強(qiáng)是Si的10倍，因此與硅Si器件相比，能夠以更高的摻雜濃度并且膜厚更薄的漂移層制作出600V～數(shù)千V的高壓功率器件。高壓功率器件的電阻成分主要由該漂移層的電阻所組成，因此使用SiC材料可以實(shí)現(xiàn)單位面積導(dǎo)通電阻非常低的高壓器件。理論上當(dāng)耐壓相等時，SiC在單位面積下的漂移層電阻可以降低到Si的1/300。對于Si材料來說，為了改善由于器件高壓化所帶來的導(dǎo)通電阻增大的問題，主要使用例如IGBT等少數(shù)載流子器件，但是卻存在開關(guān)損耗較大的問題，其結(jié)果是所產(chǎn)生的發(fā)熱問題限制了IGBT的高頻驅(qū)動應(yīng)用。SiC材料能夠以具有快速器件結(jié)構(gòu)特征的多數(shù)載流子器件實(shí)現(xiàn)高壓化，因此可以同時實(shí)現(xiàn)“高耐壓”、“低導(dǎo)通電阻”、“高頻”這三個特性。

功率半導(dǎo)體功能包括整流、增幅、開關(guān)

功率半導(dǎo)體是電力電子設(shè)備實(shí)現(xiàn)電力轉(zhuǎn)換和電路控制的核心元器件。功率半導(dǎo)體又稱作電力半導(dǎo)體，主要用來對電力進(jìn)行轉(zhuǎn)換，對電路進(jìn)行控制，用于改變電壓或電流的波形、幅值、相位、頻率等參數(shù)。功率半導(dǎo)體是電子裝置電能轉(zhuǎn)換與電路控制的核心。功率半導(dǎo)體是一種廣泛用于電力電子裝置和電能轉(zhuǎn)換和控制電路的半導(dǎo)體元件，可通過半導(dǎo)體的單向?qū)щ娦詫?shí)現(xiàn)電源開關(guān)和電力轉(zhuǎn)換的功能。功率半導(dǎo)體具有能夠支持高電壓、大電流的特性，主要用途包括變頻、整流、變壓、功率放大、功率控制等。除保障電路正常運(yùn)行外，因其能夠減少電能浪費(fèi)，功率半導(dǎo)體還能起到節(jié)能、省電的作用。

功率半導(dǎo)體發(fā)電端和用電端應(yīng)用領(lǐng)域不同

功率器件在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用涵蓋發(fā)電、輸變電、工業(yè)用電的各個環(huán)節(jié)。在發(fā)電端，功率器件將受益新能源發(fā)電市場的快速發(fā)展。高壓功率器件用于將光伏、風(fēng)力等產(chǎn)生的電能轉(zhuǎn)換為市電頻率的交流電。

功率半導(dǎo)體不同產(chǎn)品工作條件相差較大

早期的二極管、晶閘管、三極管在結(jié)構(gòu)上都由簡單的PN結(jié)組成，開關(guān)速度慢，常用于低頻領(lǐng)域。二極管具有單向?qū)щ娦裕糜谡鳌z波以及作為開關(guān)元件。晶閘管是一種能在高電壓、大電流條件下工作的開關(guān)元件，被廣泛應(yīng)用于可控整理、交流調(diào)壓、逆變器和變頻器等電路中，是典型的以小電流控制大電流的電子元件。晶體管是電子電路的核心元件，主要包括MOSFET和IGBT，具有高頻率、低損耗特點(diǎn)。MOSFET開關(guān)頻率高，更適用于高頻中高壓領(lǐng)域;IGBT耐壓很高，更適用于高壓中低頻領(lǐng)域。

功率半導(dǎo)體技術(shù)創(chuàng)新是主導(dǎo)市場重要條件

功率半導(dǎo)體自誕生以來，從半導(dǎo)體基材的迭代、微溝槽結(jié)構(gòu)的優(yōu)化、先進(jìn)封裝、大尺寸晶圓的應(yīng)用等多個方面進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新。據(jù)Yole數(shù)據(jù)，功率半導(dǎo)體器件每隔二十年將進(jìn)行一次產(chǎn)品迭代。相比其他半導(dǎo)體，迭代周期相對慢，這將給國內(nèi)功率半導(dǎo)體廠家留有充足的發(fā)展時間。SJ MOSFET、IGBT、碳化硅MOSFET作為中高端功率半導(dǎo)體器件，國內(nèi)廠家在器件設(shè)計(jì)、晶圓制造工藝和封測環(huán)節(jié)都面臨不同程度上的挑戰(zhàn)和壁壘。對于追趕者的國產(chǎn)功率半導(dǎo)體廠家而言，技術(shù)作為發(fā)展的第一要素，技術(shù)持續(xù)迭代和技術(shù)方案的創(chuàng)新或是超越國際巨頭、主導(dǎo)市場地位的最重要條件之一。

更多本行業(yè)研究分析詳見前瞻產(chǎn)業(yè)研究院《中國功率半導(dǎo)體器件行業(yè)市場前瞻與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報告》

同時前瞻產(chǎn)業(yè)研究院還提供產(chǎn)業(yè)新賽道研究、投資可行性研究、產(chǎn)業(yè)規(guī)劃、園區(qū)規(guī)劃、產(chǎn)業(yè)招商、產(chǎn)業(yè)圖譜、產(chǎn)業(yè)大數(shù)據(jù)、智慧招商系統(tǒng)、行業(yè)地位證明、IPO咨詢/募投可研、專精特新小巨人申報、十五五規(guī)劃等解決方案。如需轉(zhuǎn)載引用本篇文章內(nèi)容，請注明資料來源（前瞻產(chǎn)業(yè)研究院）。

更多深度行業(yè)分析盡在【前瞻經(jīng)濟(jì)學(xué)人APP】，還可以與500+經(jīng)濟(jì)學(xué)家/資深行業(yè)研究員交流互動。更多企業(yè)數(shù)據(jù)、企業(yè)資訊、企業(yè)發(fā)展情況盡在【企查貓APP】，性價比最高功能最全的企業(yè)查詢平臺。