現在，半導體正廣泛應用于我們日常生活中的電器設備上。同時，可以想見，今后作為分立器件之一的功率器件，在汽車和工業機械上的需求量會越來越大。

其原因在于，在全世界范圍內，環境保護意識正在不斷提高。為了實現低碳社會，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體的現狀和未來。

緊隨電動汽車普及熱潮 致力于研發車載半導體

“功率器件，主要作用是為了控制電能。它的應用很廣泛，例如，電腦電源、冰箱和洗衣機等轉動電動機的家電，有軌電車和電動汽車等交通工具，工廠里使用的工業機器上面都會安裝功率器件?？梢哉f，伴隨當今的節能大潮，這個領域有著巨大的發展潛力”

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展著半導體的相關業務。在功率器件方面，其公司一直走在世界發展前列，且分布十分廣泛，并始終致力于將東芝開發的各種功率電器安裝于我們身邊的各種產品中。

隨著近年來社會對節能需求的增加，東芝位于日本石川縣和兵庫縣的功率器件制造廠的生產量也正在大幅增長。“無論是冰箱還是空調，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的發展來說，功率器件不可或缺。

“以電動汽車為主的環境友好型汽車的數量，今后將會越來越多。對此，東芝將在車載功率器件的開發上投入更多的精力。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。”

那么，為什么使用功率器件能夠節省能源呢？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，在打開開關時，電動機開始旋轉，關閉開關時，電動機停止旋轉，這個原理很簡單。但是通過功率器件，可以使電器開關以每秒1kHZ（千赫茲）的頻率高速切換，以此達到最佳轉速，從而降低能源消耗。雖然也會存在開關電耗的情況，但相較于開機狀態，使用功率器件能夠達到更好的節能效果。”

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

東芝研發的功率器件

推動社會的可持續發展——功率器件！

當然，功率器件的應用領域并不僅限于電動汽車。在插座的另一端，整個電網的范圍內，功率器件同樣可以發揮重要的作用。

一般來說，發電站都設置在遠離城市中心的地方。因此，如何能夠將電力零消耗地傳送到用電地區，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，從而降低環境的負荷，進一步實現社會的可持續發展。

東芝研發的功率器件，不僅能夠用于光伏發電設備，還能夠高效地生產清潔能源。光伏發電設備，不僅能夠將直流電轉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的電力傳送到電網上。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體制造廠的無菌室

功率器件仍在不斷發展當中。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，東芝正在開發使用碳化硅和氮化鎵等新材料的半導體

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

功率器件能夠降低電器產品的能源消耗，進一步實現低碳社會。雖然功率器件很少引起普通消費者的關注，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。