現(xiàn)在，半導(dǎo)體正廣泛應(yīng)用于我們?nèi)粘Ｉ钪械碾娖髟O(shè)備上。同時，可以想見，今后作為分立器件之一的功率器件，在汽車和工業(yè)機械上的需求量會越來越大。

其原因在于，在全世界范圍內(nèi)，環(huán)境保護意識正在不斷提高。為了實現(xiàn)低碳社會，降低電量消耗和減少二氧化碳排放量勢在必行。但與此同時，我們必須保證生活的質(zhì)量和便利程度不會隨之下降。為了滿足這看似難以兩全的需求，功率器件將發(fā)揮巨大的作用

此次，我們就將探討這種作為功率器件的半導(dǎo)體的現(xiàn)狀和未來。

緊隨電動汽車普及熱潮 致力于研發(fā)車載半導(dǎo)體

“功率器件，主要作用是為了控制電能。它的應(yīng)用很廣泛，例如，電腦電源、冰箱和洗衣機等轉(zhuǎn)動電動機的家電，有軌電車和電動汽車等交通工具，工廠里使用的工業(yè)機器上面都會安裝功率器件。可以說，伴隨當今的節(jié)能大潮，這個領(lǐng)域有著巨大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

這段話是東芝電子元件及存儲裝置株式會社的來島正一郎先生說的。來島先生所在的公司長期以來一直發(fā)展著半導(dǎo)體的相關(guān)業(yè)務(wù)。在功率器件方面，其公司一直走在世界發(fā)展前列，且分布十分廣泛，并始終致力于將東芝開發(fā)的各種功率電器安裝于我們身邊的各種產(chǎn)品中。

隨著近年來社會對節(jié)能需求的增加，東芝位于日本石川縣和兵庫縣的功率器件制造廠的生產(chǎn)量也正在大幅增長?！盁o論是冰箱還是空調(diào)，如果不使用功率器件來控制電能的話，將會造成相當大的能源消耗。通過安裝功率器件的逆變器，就能對電力輸出進行非常細致的調(diào)整，從而提高能源使用效率”在這樣的條件下，今后電動汽車的市場前景將會非常廣闊。因為對于電動汽車行業(yè)的發(fā)展來說，功率器件不可或缺。

“以電動汽車為主的環(huán)境友好型汽車的數(shù)量，今后將會越來越多。對此，東芝將在車載功率器件的開發(fā)上投入更多的精力。同時，各大汽車制造商也將不斷增加電動汽車的種類，這將進一步促進電動汽車的普及?！?/p>

那么，為什么使用功率器件能夠節(jié)省能源呢？在這里，就請來島先生簡單地為大家講解一下這一先進的工作機制。

“以家電為例，在打開開關(guān)時，電動機開始旋轉(zhuǎn)，關(guān)閉開關(guān)時，電動機停止旋轉(zhuǎn)，這個原理很簡單。但是通過功率器件，可以使電器開關(guān)以每秒1kHZ（千赫茲）的頻率高速切換，以此達到最佳轉(zhuǎn)速，從而降低能源消耗。雖然也會存在開關(guān)電耗的情況，但相較于開機狀態(tài)，使用功率器件能夠達到更好的節(jié)能效果?！?/p>

電動汽車需要通過蓄電池提供電力，以此轉(zhuǎn)動電動機行駛。除了驅(qū)動電動機之外，電動汽車上還安裝了各種各樣的電子設(shè)備。為了能夠使所有設(shè)備正常運行，我們必須為每個設(shè)備轉(zhuǎn)換對其而言最適合的電壓和電流。能夠擔(dān)此重任的正是功率器件。

東芝研發(fā)的功率器件

推動社會的可持續(xù)發(fā)展——功率器件！

當然，功率器件的應(yīng)用領(lǐng)域并不僅限于電動汽車。在插座的另一端，整個電網(wǎng)的范圍內(nèi)，功率器件同樣可以發(fā)揮重要的作用。

一般來說，發(fā)電站都設(shè)置在遠離城市中心的地方。因此，如何能夠?qū)㈦娏α阆牡貍魉偷接秒姷貐^(qū)，是一個世界性的課題。電力消耗越少，就越能提高能源的使用效率，從而降低環(huán)境的負荷，進一步實現(xiàn)社會的可持續(xù)發(fā)展。

東芝研發(fā)的功率器件，不僅能夠用于光伏發(fā)電設(shè)備，還能夠高效地生產(chǎn)清潔能源。光伏發(fā)電設(shè)備，不僅能夠?qū)⒅绷麟娹D(zhuǎn)換為供家庭和工廠使用的交流電，還能將因太陽能輻射量的波動而電壓不穩(wěn)的電力傳送到電網(wǎng)上。利用功率器件，就可以將通過太陽能得到的有限電力更加高效地輸送出去。

位于日本石川縣的東芝半導(dǎo)體制造廠的無菌室

功率器件仍在不斷發(fā)展當中。到目前為止，器件的主要原料是硅。但是，為了能夠使器件達到更高的效能，東芝正在開發(fā)使用碳化硅和氮化鎵等新材料的半導(dǎo)體

隨著新材料的應(yīng)用，在減少電力損失、降低電力消耗等節(jié)能方面，半導(dǎo)體將發(fā)揮更大的作用?，F(xiàn)在，已經(jīng)有一部分的新材料半導(dǎo)體被應(yīng)用于電車和新干線等鐵路車輛上了。今后，如能在成本和應(yīng)用方面取得平衡，也許功率器件會逐漸占領(lǐng)主流市場。這樣的話，環(huán)境負荷將會進一步降低，我們的生活質(zhì)量也得以提高。東芝現(xiàn)在也正針對新材料半導(dǎo)體進行持續(xù)研發(fā)。

功率器件能夠降低電器產(chǎn)品的能源消耗，進一步實現(xiàn)低碳社會。雖然功率器件很少引起普通消費者的關(guān)注，但是隨著它為我們的生活進步做出的巨大貢獻，在未來它將會為更多的人所熟知。