功率晶体管作为电子系统中的关键功率器件,负责控制和转换大量的电能,用于电力电子、消费电子、工业控制等领域。近些年来,新能源汽车、5G 通讯、工业自动化等新兴产业的快速发展,市场对功率晶体管的需求延续增长,推动了功率晶体管技术的不断进步和运用领域的不断拓展。
功率晶体管依照结构和工作原理可以分为双极型晶体管(BJT)和场效应晶体管(FET)两大类。其,BJT 能够电流驱动、导通电阻低等优点,但开关速度较慢;FET 则能够电压驱动、开关速度快等优点,但导通电阻相对较高。为了满足不同运用处景的需求,近些年来还出现出许多新型功率晶体管,比如可以绝缘栅双极型晶体管(IGBT)、碳化硅(SiC)功率器件、氮化镓(GaN)功率器件等。IGBT 用了 BJT 和 FET 的优点,能够高耐压、大电流、低导通消耗等特点,用于工业变频器、UPS 电源等领域。SiC 和 GaN 功率器件则能够更高的开关频率、更低的导通消耗、更高的工作温度等优势电动汽车充电桩、光伏逆变器等领域展现出巨大的运用潜力。
现在,,功率晶体管市场出现出以下发展趋势:
高功率密度、高效力化: 电子装备小型化、轻量化趋势的不断发展,市场对功率密度更高、效力更高的功率晶体管的需求日趋迫切。
宽禁带半导体材料运用: SiC、GaN 等宽禁带半导体材料的运用,将进一步提升功率器件的性能和效力,推动功率电子技术向更高频率、更高功率、更高效力的方向发展。
智能化、集成化: 智能制造和物联网技术的快速发展,功率晶体管正朝着智能化、集成化方向发展,比如可以集成驱动电路、保护电路、传感器等功能,以满足更加复杂的运用需求。
未来,技术的不断进步和运用领域的不断拓展,功率晶体管市场将继续保持稳步增长的趋势。预计到 2028 年,全球功率晶体管市场范围将到达数百亿美元,中亚太地区将成为最大的市场。