2025年中国功率半导体行业技术现状 技术方案的创新是推动企业主导市场的重要因素【组图】

行业主要上市公司：新洁能(605111.SH);捷捷微电(300623.SZ);华润微(688396.SH);闻泰科技(600745.SH);士兰微(600460.SH);斯达半导(603290.SH);苏州固锝(002079);等

本文核心数据：频率;技术指标;

功率半导体材料三类中SiC表现较好

功率半导体主要材料有硅、碳化硅和氮化镓。碳化硅SiC的绝缘击穿场强是Si的10倍，因此与硅Si器件相比，能够以更高的掺杂浓度并且膜厚更薄的漂移层制作出600V～数千V的高压功率器件。高压功率器件的电阻成分主要由该漂移层的电阻所组成，因此使用SiC材料可以实现单位面积导通电阻非常低的高压器件。理论上当耐压相等时，SiC在单位面积下的漂移层电阻可以降低到Si的1/300。对于Si材料来说，为了改善由于器件高压化所带来的导通电阻增大的问题，主要使用例如IGBT等少数载流子器件，但是却存在开关损耗较大的问题，其结果是所产生的发热问题限制了IGBT的高频驱动应用。SiC材料能够以具有快速器件结构特征的多数载流子器件实现高压化，因此可以同时实现“高耐压”、“低导通电阻”、“高频”这三个特性。

功率半导体功能包括整流、增幅、开关

功率半导体是电力电子设备实现电力转换和电路控制的核心元器件。功率半导体又称作电力半导体，主要用来对电力进行转换，对电路进行控制，用于改变电压或电流的波形、幅值、相位、频率等参数。功率半导体是电子装置电能转换与电路控制的核心。功率半导体是一种广泛用于电力电子装置和电能转换和控制电路的半导体元件，可通过半导体的单向导电性实现电源开关和电力转换的功能。功率半导体具有能够支持高电压、大电流的特性，主要用途包括变频、整流、变压、功率放大、功率控制等。除保障电路正常运行外，因其能够减少电能浪费，功率半导体还能起到节能、省电的作用。

功率半导体发电端和用电端应用领域不同

功率器件在工业领域的应用涵盖发电、输变电、工业用电的各个环节。在发电端，功率器件将受益新能源发电市场的快速发展。高压功率器件用于将光伏、风力等产生的电能转换为市电频率的交流电。

功率半导体不同产品工作条件相差较大

早期的二极管、晶闸管、三极管在结构上都由简单的PN结组成，开关速度慢，常用于低频领域。二极管具有单向导电性，用于整流、检波以及作为开关元件。晶闸管是一种能在高电压、大电流条件下工作的开关元件，被广泛应用于可控整理、交流调压、逆变器和变频器等电路中，是典型的以小电流控制大电流的电子元件。晶体管是电子电路的核心元件，主要包括MOSFET和IGBT，具有高频率、低损耗特点。MOSFET开关频率高，更适用于高频中高压领域;IGBT耐压很高，更适用于高压中低频领域。

功率半导体技术创新是主导市场重要条件

功率半导体自诞生以来，从半导体基材的迭代、微沟槽结构的优化、先进封装、大尺寸晶圆的应用等多个方面进行技术创新。据Yole数据，功率半导体器件每隔二十年将进行一次产品迭代。相比其他半导体，迭代周期相对慢，这将给国内功率半导体厂家留有充足的发展时间。SJ MOSFET、IGBT、碳化硅MOSFET作为中高端功率半导体器件，国内厂家在器件设计、晶圆制造工艺和封测环节都面临不同程度上的挑战和壁垒。对于追赶者的国产功率半导体厂家而言，技术作为发展的第一要素，技术持续迭代和技术方案的创新或是超越国际巨头、主导市场地位的最重要条件之一。

更多本行业研究分析详见前瞻产业研究院《中国功率半导体器件行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》

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