025-52390195
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答:
在回答以前先介紹一下半導體,特別是功率半導體的發展。
人們一個多世紀前就知道兩種不同金屬接觸就會有許多新奇的現象。自然界有一種天然的礦石,用金屬絲接觸就會有單向導電的現象,人們用這種效應進行檢波發明了礦石收音機。這就是最早認識到的“半導體現象”。真正對半導體的認識是在本世紀二十年代用量子力學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結構的晶體管。1956年Moll等人發表了介紹兩端硅PNPN晶體管文章,第二年就出現了三端PNPN器件,當時稱作為可控硅整流元件(SCR),1958年第一次出現晶閘管的名稱。晶閘管實質上是兩個晶體管的組合件。
上世紀五十年代末六十年代初,由于應用領域的擴展和區分。半導體器件開始分為兩大類。一類是發展集成電路,把成千上萬的微型半導體器件及電子器件制造在一片微小的硅片上,集成規模越來越大。一類是大電流、高電壓、以晶閘管為主體的功率半導體器件。前者越做越小,后者越做越大。雖同是半導體器件,但兩者的設計側重面不一樣,采用的設計理論也不一樣,當然制造工藝區別很大。前者形成了微電子學,后者則滲透到電氣應用的各個部門,形成一門專門為電力技術服務的學科——電力電子學。由此看來電力電子學的形成與功率半導體器件發展密不可分的。
看來兩類半導體器件研究和發展的歷程互不相干。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。
上世紀末出現的功率半導體器件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體器件的理論和工藝,是兩者的精彩結合。電力電子學向前發展了一步。
如今電力電子學的含意又有進一步的發展和完善。即把電力電子學作為介于電氣工程三大主要領域——電力、電子、控制之間的邊緣科學。這樣,進一步打破了電力和電子兩個專業間的界限。具體講,電力電子學就是系統及控制、功率半導體器件、電力電路及元件的系統的、有機的結合。