為什么電力電子與功率半導(dǎo)體器件密不可分
人們一個多世紀(jì)前就知道兩種不同金屬接觸就會有許多新奇的現(xiàn)象。自然界有一種天然的礦石，用金屬絲接觸就會有單向?qū)щ姷默F(xiàn)象，人們用這種效應(yīng)進(jìn)行檢波發(fā)明了礦石收音機。這就是最早認(rèn)識到的“半導(dǎo)體現(xiàn)象”。真正對半導(dǎo)體的認(rèn)識是在本世紀(jì)二十年代用量子力學(xué)較好地解釋了固體中的電子行為以后，才逐漸深化的。肖克來于1950年第一次提出了電流增益大于1的PNPN結(jié)構(gòu)的晶體管。1956年Moll等人發(fā)表了介紹兩端硅PNPN晶體管文章，第二年就出現(xiàn)了三端PNPN器件，當(dāng)時稱作為可控硅整流元件(SCR)，1958年第一次出現(xiàn)晶閘管的名稱。晶閘管實質(zhì)上是兩個晶體管的組合件。
上世紀(jì)五十年代末六十年代初，由于應(yīng)用領(lǐng)域的擴展和區(qū)分。半導(dǎo)體器件開始分為兩大類。一類是發(fā)展集成電路，把成千上萬的微型半導(dǎo)體器件及電子器件制造在一片微小的硅片上，集成規(guī)模越來越大。一類是大電流、高電壓、以晶閘管為主體的功率半導(dǎo)體器件。前者越做越小，后者越做越大。雖同是半導(dǎo)體器件，但兩者的設(shè)計側(cè)重面不一樣，采用的設(shè)計理論也不一樣，當(dāng)然制造工藝區(qū)別很大。前者形成了微電子學(xué)，后者則滲透到電氣應(yīng)用的各個部門，形成一門專門為電力技術(shù)服務(wù)的學(xué)科——電力電子學(xué)。由此看來電力電子學(xué)的形成與功率半導(dǎo)體器件發(fā)展密不可分的。
看來兩類半導(dǎo)體器件研究和發(fā)展的歷程互不相干。在我國歷史上，由于人為地把它們歸到兩個管理部門管轄，更加深了它們之間的隔閡。
上世紀(jì)末出現(xiàn)的功率半導(dǎo)體器件IGBT把這“隔閡”打破了!因為它的芯片中既有微電子集成電路的理論和工藝又有功率半導(dǎo)體器件的理論和工藝，是兩者的精彩結(jié)合。電力電子學(xué)向前發(fā)展了一步。
如今電力電子學(xué)的含意又有進(jìn)一步的發(fā)展和完善。即把電力電子學(xué)作為介于電氣工程三大主要領(lǐng)域——電力、電子、控制之間的邊緣科學(xué)。這樣，進(jìn)一步打破了電力和電子兩個專業(yè)間的界限。具體講，電力電子學(xué)就是系統(tǒng)及控制、功率半導(dǎo)體器件、電力電路及元件的系統(tǒng)的、有機的結(jié)合。更多有關(guān)可控硅知識歡迎訪問武整官網(wǎng)（m.bjrl4u.com）；
