2025年中國功率半導體行業技術現狀 技術方案的創新是推動企業主導市場的重要因素【組圖】

行業主要上市公司：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);斯達半導(603290.SH);蘇州固锝(002079);等

本文核心數據：頻率;技術指標;

功率半導體材料三類中SiC表現較好

功率半導體主要材料有硅、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材料可以實現單位面積導通電阻非常低的高壓器件。理論上當耐壓相等時，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通電阻增大的問題，主要使用例如IGBT等少數載流子器件，但是卻存在開關損耗較大的問題，其結果是所產生的發熱問題限制了IGBT的高頻驅動應用。SiC材料能夠以具有快速器件結構特征的多數載流子器件實現高壓化，因此可以同時實現“高耐壓”、“低導通電阻”、“高頻”這三個特性。

功率半導體功能包括整流、增幅、開關

功率半導體是電力電子設備實現電力轉換和電路控制的核心元器件。功率半導體又稱作電力半導體，主要用來對電力進行轉換，對電路進行控制，用于改變電壓或電流的波形、幅值、相位、頻率等參數。功率半導體是電子裝置電能轉換與電路控制的核心。功率半導體是一種廣泛用于電力電子裝置和電能轉換和控制電路的半導體元件，可通過半導體的單向導電性實現電源開關和電力轉換的功能。功率半導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。除保障電路正常運行外，因其能夠減少電能浪費，功率半導體還能起到節能、省電的作用。

功率半導體發電端和用電端應用領域不同

功率器件在工業領域的應用涵蓋發電、輸變電、工業用電的各個環節。在發電端，功率器件將受益新能源發電市場的快速發展。高壓功率器件用于將光伏、風力等產生的電能轉換為市電頻率的交流電。

功率半導體不同產品工作條件相差較大

早期的二極管、晶閘管、三極管在結構上都由簡單的PN結組成，開關速度慢，常用于低頻領域。二極管具有單向導電性，用于整流、檢波以及作為開關元件。晶閘管是一種能在高電壓、大電流條件下工作的開關元件，被廣泛應用于可控整理、交流調壓、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。MOSFET開關頻率高，更適用于高頻中高壓領域;IGBT耐壓很高，更適用于高壓中低頻領域。

功率半導體技術創新是主導市場重要條件

功率半導體自誕生以來，從半導體基材的迭代、微溝槽結構的優化、先進封裝、大尺寸晶圓的應用等多個方面進行技術創新。據Yole數據，功率半導體器件每隔二十年將進行一次產品迭代。相比其他半導體，迭代周期相對慢，這將給國內功率半導體廠家留有充足的發展時間。SJ MOSFET、IGBT、碳化硅MOSFET作為中高端功率半導體器件，國內廠家在器件設計、晶圓制造工藝和封測環節都面臨不同程度上的挑戰和壁壘。對于追趕者的國產功率半導體廠家而言，技術作為發展的第一要素，技術持續迭代和技術方案的創新或是超越國際巨頭、主導市場地位的最重要條件之一。

更多本行業研究分析詳見前瞻產業研究院《中國功率半導體器件行業市場前瞻與投資戰略規劃分析報告》

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