本期封面报道单位 武汉大学集成电路学院
封面文章 功率电子器件结构发展概述
从电器供电到新能源汽车的驰骋，功率电子器件就是隐藏在背后的“电力管家”，而这一领域正经历一场精彩的技术迭代。
武汉大学刘胜院士课题组在《功率电子器件结构发展概述》一文中围绕功率电子器件的结构发展脉络，介绍了三种器件结构的“演化历程”，让复杂的半导体技术变得直观易懂。作为较早登场的硅基器件代表，MOSFET凭借创新的沟槽栅设计，成为中低压场景的“效率先锋”，更快的开关速度和更低的能耗，让它在各类电子设备电源中迅速站稳脚跟。随后，硅基IGBT带着经典垂直结构强势亮相，凭借稳定的电能控制能力成为高压大功率场景的“可靠老将”，在工业设备、新能源汽车主逆变器等领域发挥核心作用。后来，GaN HEMT异军突起，依托蓝宝石衬底与异质结结构解锁了高频、小型化的新可能，二维电子气的快速流动让电能转换效率再上台阶，成为宽禁带时代的“强势黑马”。
文章从MOSFET的内电场扩散到IGBT的栅压控制反型层，再到HEMT的势垒层动态调控，配合直观的示意图，对不同的器件结构进行了解读。同时，它还勾勒出技术演进的核心逻辑——从硅基材料到宽禁带半导体，各类器件在“提速、降耗、瘦身”的赛道上不断突破。随着新能源汽车、5G通信、AI数据中心的需求爆发，SiC与GaN等宽禁带器件正迎来市场爆发期。本文展现了不同器件的应用场景差异和发展趋势，让读者在看懂技术原理的同时把握行业发展脉搏，感受功率电子器件背后的科技力量。
三种常见功率电子器件元胞结构示意图
