半导体功率器件和MEMS介绍

CPU和LSI这样的半导体用于计算和存储，功率器件用于电控制和转换。说到半导体，可以想象一下IC。但是，与IC相比，功率器件是可以在大电流和高电压下工作的半导体。例如，控制逆变器运行的电力的称为逆变器的电源电路中嵌入了称为闸极关断晶闸管（GTO）的功率器件）和绝缘栅双极晶体管（IGBT）。这些电源设备每秒打开/关闭电源数百次至数万次。此外，这些功率设备可以承受几千伏的高压，从而使新干线子弹头列车能够运行。

嵌入高效IGBT和其他功率器件的逆变器用于家用电器，例如空调，冰箱，微波炉，电饭煲和LCD电视，这是我们日常生活中必不可少的。它们还用于混合动力汽车，燃料电池，太阳能电池和风力发电，这对于采取措施应对全球变暖至关重要。（谈到“逆变器”，它通常是指与转换器结合在一起的整个设备。）

近年来，基于SiC和GaN的宽带隙功率半导体作为“下一代功率半导体”受到了广泛关注。由于这些功率半导体的功率损耗比硅基功率器件低得多，因此这些新型功率器件可以提高电源效率并减小设备尺寸。新型功率半导体材料也有望提高混合动力汽车的燃油效率，并节省包括电动汽车和火车在内的各种设备的能源。随着下一代功率半导体目前正在商业化，预计功率电子产品的性能会进一步改善。

功率半导体

“ MEMS”

MEMS（微电子机械系统）是一种超紧凑型系统，它是利用LSI（半导体）制造技术的微制造技术在硅片上形成微机械组件（例如传感器，致动器和电子电路）组成的。MEMS有助于各种产品的超小型化，例如投影仪的数字微显示器（DMD），喷墨打印机喷头内的喷嘴以及陀螺仪，压力传感器，加速度传感器和流量传感器等各种传感器。它们还用于医疗设备的血液测试芯片和导管中。

在常规的LSI中，电子电路大量地集成在晶片平面上。另一方面，MEMS最鲜明的特征可以在晶圆上制造大量的机械结构。MEMS中的机械结构是使用三维层压技术在晶片上制造的。MEMS中的机械结构和电气功能是同时制造的。这使得能够增强LSI的高性能和大容量。将来，MEMS将进一步使传感器和其他设备小型化，并使其在功耗方面更加高效。

MEMS传感器

“在将来”

功率半导体器件和MEMS传感器将越来越多地用于智能手机和汽车等各种产品。越来越多的信息将以更低的功耗进行处理，并且有望通过传感器网络实现安全，可靠和智能的社会。