可关断晶闸管,简称GTO,是通过门极来控制器件导通和关断的功率半导体器件,也被称为门极可关断晶闸管、门控晶闸管。可关断晶闸管既有普通晶闸管优点,也有功率晶体管优点,门极加正脉冲信号可触发器件导通,门极加负脉冲信号可触发器件关断,是一种全控型功率半导体器件,可应用在高压、大功率电路中。
普通晶闸管若要同时具备导通触发与关断触发功能,器件的体积与质量会增大,同时工作效率会降低,可关断晶闸管避免了这一缺陷,具备自关断、关断速度快、耐高压、耐浪涌、大电流、高频率、使用方便等优点,可应用在斩波调速、变频调速、无功补偿、逆变器等方面,在电力、可再生能源、消费电子、机电装备等行业中得到广泛应用。
在全球市场中,可关断晶闸管生产企业主要有日本富士电机(Fuji Electric)、日本东芝(TOSHIBA)、日本三菱电机(Mitsubishi Electric)、瑞士ABB、美国IXYS Corporation等国外企业,以及浙江柳晶整流器有限公司等国内企业。与国外企业相比,我国可关断晶闸管企业在规模、资金、人才、研发能力等方面存在差距,核心竞争力相对较弱。
为满足日益提高的市场要求,半导体材料研究还在不断深入,以碳化硅(SiC)为代表的第三代半导体材料应用范围不断拓宽。现阶段,以碳化硅为材料的新型功率半导体例如SiC MOSFET、SiC SBD已经研发问世,进入规模化应用阶段。但SiC GTO技术难度较大,目前仍处于研发阶段,产业化发展距离较远。新型产品研发问世慢,不利于可关断晶闸管行业发展。
新思界
行业分析人士表示,可关断晶闸管是功率半导体器件中的全控型产品,具有耐高压、大电流、大功率、自关断特点,在斩波器、变频器、逆变器等领域应用广泛。在整体功率半导体市场中,可关断晶闸管份额占比小,且MOSFET等主流功率半导体器件产品不断升级,若可关断晶闸管技术升级、产品迭代速度慢,未来其市场空间将进一步被挤压。