表5-1为功率元件的种类及特点。功率 MOSFET( Metal- Oxide- Semiconductor Field- Effect Transistor,金属-氧化物半导体场效应晶体管)和IGBT( Insulated Gate Bipolar Transistor,绝缘栅双极型晶体管)通过电压控制驱动均属于驱动电量少、安全工作范围大的元件。耐压200V以内可使用功率MOSFET,超过200V则可使用IGBT。
近年,使用了SC(碳化硅)、GaN(氮化钙)的功率元件在持续实用化发展。与Si(硅)相比,SiC及GaN的禁带宽度、介质击穿电压更好,且具备高耐压、适应高温工作等功率元件所需的性能(表5-2)。GaN能够形成良好的异质结构(将两种不同材料结合而成的结构),异质结构能够形成二维电子气构成的高浓度载体,制作出电流密度大的异质电场效应晶体管。但是,与Si(硅)相比,SiC及GaN的材料成本高,且难以实现大口径化。
