在以MCU和存儲(chǔ)器等為代表的IC（集成電路）中，微小的電流沿水平方向在晶圓表面高速流動(dòng)。而功率半導(dǎo)體則是在背面設(shè)置電極，沿垂直方向通入大電流。這需要高超的背面加工技術(shù)，因而抬高了涉足的門檻。

　　而且，功率半導(dǎo)體的用途也成為了一道難關(guān)。IC主要應(yīng)用于個(gè)人電腦、電視等消費(fèi)類產(chǎn)品，容易實(shí)現(xiàn)同質(zhì)化（通用品）、低價(jià)格化。而功率半導(dǎo)體大多用于公益，需要按照用途和客戶的要求精雕細(xì)琢。因此不容易卷入價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)。

　　功率半導(dǎo)體保護(hù)整流二極管、功率晶體管、晶閘管。

　　其中，功率晶體管具有“放大”和“開(kāi)關(guān)”的作用。放大是指低頻功率變?yōu)楦哳l功率，開(kāi)關(guān)是指切換電路的開(kāi)與關(guān)。

　　充分利用放大作用，就可以使用小功率驅(qū)動(dòng)馬達(dá)。切換電路開(kāi)與關(guān)的開(kāi)關(guān)速度越快，越能實(shí)現(xiàn)精密控制。

　　功率晶體管還可以進(jìn)一步分成三個(gè)種類。

　　首先，雙晶體管是由3個(gè)端子組成的半導(dǎo)體，利用輸入電流控制擴(kuò)大和開(kāi)關(guān)。雖然放大率高，適合處理較大電流，但也存在開(kāi)關(guān)速度慢的缺點(diǎn)。

　　其次，功率MOSFET（金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管）是利用輸入電壓控制動(dòng)作。耗電量較小，能夠?qū)崿F(xiàn)高速開(kāi)關(guān)。但處理大電流時(shí)損耗大。

　　最后是IGBT（絕緣柵雙極晶體管），在一個(gè)半導(dǎo)體元件（芯片）上集成雙極晶體管和MOSFET而構(gòu)成。不僅耗電量小，能夠處理大電流。而且可以實(shí)現(xiàn)高速開(kāi)關(guān)。

　　通過(guò)大型化降低成本

　　用來(lái)提高功率半導(dǎo)體能源利用效率的是使用新材料的新一代產(chǎn)品。其中有望成為主流的是使用碳化硅的產(chǎn)品。與硅相比，碳化硅能夠耐受大電壓、大電流，大幅削減工作時(shí)以熱量形式散發(fā)的功率損耗。與硅制產(chǎn)品相比，理論上可減少70%的功率損耗。

　　三菱電機(jī)從1990年代開(kāi)始研發(fā)SiC功率半導(dǎo)體。2010年，該公司使用SiC功率半導(dǎo)體，在全球率先上市了變頻空調(diào)。2012年，東京地鐵銀座線的部分車輛也采用了該公司的產(chǎn)品。與過(guò)去相比，車輛系統(tǒng)節(jié)能高達(dá)38.6%。

　　現(xiàn)在，阻礙普及的因素在于成本。碳化硅結(jié)晶需要的時(shí)間長(zhǎng)，價(jià)格是硅的幾倍甚至十幾倍。而且晶圓不易大型化。

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