根據(jù)器件所用半導(dǎo)體材料、制造工藝、工作機(jī)理及器件開通和關(guān)斷的控制方式的不同，功率器件有各種各樣的分類方式。

1.按器件控制特性分類

按照功率半導(dǎo)體器件控制特性來(lái)分類，習(xí)慣上根據(jù)器件的開通、關(guān)斷控制特性的不同，可分為不可控型、半控型和全控型3大類。

◎  不可控型器件

不可控型器件主要為各種不同類型的功率二極管，比如大功率二極管、快恢復(fù)二極管和肖特基二極管等。這類器件一般為兩端器件，其中一端為陽(yáng)極，另一端為陰極，其開關(guān)操作僅取決于施加于器件陽(yáng)、陰極間的電壓，正向?qū)ǎ聪蜃钄啵鬟^其中的電流也是單方向的。由于其開通和關(guān)斷不能通過器件本身進(jìn)行控制，故這類器件稱為不可控型器件。

◎ 半控型器件

半控型器件主要指晶閘管（SCR）及其派生器件，如雙向晶閘管、逆導(dǎo)晶閘管等。這類器件一般是三端器件，除陽(yáng)極和陰極外，還增加了一個(gè)控制用門極。半控型器件也具有單向?qū)щ娦?，其開通不僅需在其陽(yáng)極和陰極間施加正向電壓，而且必須在門極和陰極間輸入正向可控功率，稱之為“開通可控”。然而，這類器件一旦開通，就不能在通過門極控制關(guān)斷，只能從外部改變加在陽(yáng)、陰極間的電壓極性或強(qiáng)制陽(yáng)極電流變成零，所以把它們成為半控型器件。晶閘管的最大特點(diǎn)是價(jià)格低廉、可靠性高，但是由其組成的變換器的性能一般，尤其在諧波抑制性能上較弱。

◎ 全控型器件

全控型器件種類較多，工作機(jī)理也不盡相同，包括BJT、GTO、功率MOSFET、IGBT等。這一類器件也是帶有控制端的三端器件，其控制端不僅可控制其開通，而且也能控制其關(guān)斷，故稱為全控型器件。由于不需要外部提供關(guān)斷條件，僅靠自身控制即可關(guān)斷，所以這類器件也稱為自關(guān)斷器件。在實(shí)現(xiàn)電力電子變換器過程中，采用全控型器件的變換器拓?fù)浜涂刂凭劝肟匦推骷?jiǎn)單，可以方便的實(shí)現(xiàn)斬波調(diào)壓、脈寬調(diào)制（PWM）。隨著電力電子變換器容量等級(jí)的不斷增長(zhǎng)，全控型器件正在逐漸取代晶閘管，如基于IGBT的通用變頻器、光伏逆變器、風(fēng)電變流器等。

2. 按器件驅(qū)動(dòng)方式分類

◎ 電流控制型器件

電流控制型器件有SCR、BJT、GTO等，這類器件必須有足夠的驅(qū)動(dòng)電流才能使器件導(dǎo)通或者關(guān)斷，本質(zhì)上是通過控制極電流來(lái)直接影響器件的行為，器件容量越大，一般需要的驅(qū)動(dòng)功率也越大。對(duì)于GTO和SCR來(lái)說(shuō)，需要的是脈沖電流控制，而對(duì)于BJT則需要采用持續(xù)的電流控制，前者的驅(qū)動(dòng)電路相對(duì)復(fù)雜，但不需要持續(xù)的功率消耗。

◎ 電壓控制型器件

電壓控制型器件有IGBT、MOSFET等，這類器件的開關(guān)行為只需要有一定的電壓和很小的驅(qū)動(dòng)電流就可以，因此這類器件只需要很小的驅(qū)動(dòng)功率，驅(qū)動(dòng)電路也比較簡(jiǎn)單。另外，采用電壓控制驅(qū)動(dòng)的器件其開關(guān)動(dòng)作一致性相對(duì)較好。

◎ 光控型器件

光控型器件一般是專門制造的功率半導(dǎo)體器件，如光控晶閘管。這類器件通過光纖和專用的光發(fā)射器來(lái)控制器件的開關(guān)行為，驅(qū)動(dòng)電路非電化，可以大大增強(qiáng)電路的電磁兼容能力。光控型器件通常用于某些大容量電力電子變換系統(tǒng)。

3.按器件中載流子性質(zhì)分類

按照功率半導(dǎo)體器件的內(nèi)部載流子的性質(zhì)可以分為三大類型，雙極型、單極型和混合型。

◎ 雙極型器件

雙極型器件是指在器件內(nèi)部電子和空穴兩種載流子都參與導(dǎo)電過程的半導(dǎo)體器件，都是基于PN結(jié)原理的結(jié)型半導(dǎo)體器件，也稱結(jié)型器件。但是結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管（JFET）等器件，其工作時(shí)器件內(nèi)僅有多數(shù)載流子參與導(dǎo)電，還是屬于單極型器件。雙極型器件的通態(tài)壓降低、阻斷電壓高、電流容量大、開關(guān)頻率一般不高。常見的有BJT、GTO、GCT（門極換流晶閘管）。

◎  單極型器件

單極型器件是指只有一種載流子（即多數(shù)載流子）參與導(dǎo)電過程的功率半導(dǎo)體器件，這類器件的開關(guān)頻率一般較高，耐壓為幾百伏的器件最高開關(guān)頻率可以達(dá)到幾十到幾百千赫。這類器件隨著耐壓的提高通態(tài)損耗較大，通常用于功率等級(jí)較低的電力電子變換器上。典型器件有功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管（Power MOSFET）和靜電感應(yīng)晶體管(SIT)兩種。

◎  混合型器件

混合型器件又稱復(fù)合型器件，它是由雙極型器件和單極型器件集成混合而成。它們利用耐壓高、電流密度大、導(dǎo)通壓降低的雙極型器件作為功率輸入輸出通道，而用輸入阻抗高、響應(yīng)速度快的單極型MOS結(jié)構(gòu)作為控制通道，因?yàn)榧鎮(zhèn)淞藘烧叩膬?yōu)點(diǎn)。這類器件典型代表有IGBT和IEGT等。

隨著新材料、新工藝和新技術(shù)的采用，也產(chǎn)生了一些新的分類方法。比如，隨著寬禁帶材料的使用，基于SiC和GaN材料的器件正成為功率器件研究的熱點(diǎn)，此時(shí)我們可以按照材料特性對(duì)功率器件分類，如硅（Si）器件、碳化硅（SiC）器件和氮化鎵（GaN）器件等。

文章來(lái)源：三菱電機(jī)半導(dǎo)體