这里，“新型大功率半导体器件”是指：IGBT、IEGT、IGCT等大功率半导体器件，用于区别整流管、晶闸管及其派生器件。
2012年初我为本网站写了一篇短文，题目是：为什么市场上没有国产的IGBT芯片?在文中我提到了一个看法：从技术角度讲不能不承认IGBT技术含量高、制造难度大，这是阻碍我们下决心去开发IGBT芯片主要原因之一。据了解，制造工艺与集成电路有雷同之处，但集成电路厂没有功率半导体的生产工艺，设计思路也不一样。但就承受电压来说要达到数千伏，远远超过了集成电路。
时间两年过去了，很多公司投下了可观的精力和资金，但国产的IGBT芯片研发进展还是不快。是什么原因呢?有一位原微电子行业专家、现转到研发IGBT等大功率半导体器件的一家公司做领头人，前不久我与他对此问题作了交流。他承认了进展不快的现实。说起原因他不承认他的研发班子缺少功率半导体器件(如大功率晶闸管)设计制作的基础会对IGBT研发有什么影响。换句话说，单用微电子技术就可设计、制造IGBT等新型大功率半导体器件。坚持设计和制造工艺必须要按国外现有的思路走，十分谨慎。国外的思路从何而来?国外技术封锁严密，特别是制造工艺滴水不漏。他说，招聘在国外公司工作过的海归就行。
为了说服他，又以他们正在研发的宽禁带碳化硅肖特基二极管为例进行讨论。目前他们研制水平最高是50A、1300伏，使用微电子制造工艺，百级的超净室，成本高、周期长。我建议他了解一下硅肖特基二极管的设计和工艺，以便从中了解有没有可借鉴之处?
我善意地建议他公司的工程师应该掌握晶闸管一类的功率半导体器件产品的设计和制造工艺，这对他们工作具有十分重要的意义。但遗憾的被他拒绝了。话语之中透露出一种对晶闸管等产品的不屑之感。
我的建议是出自两个方面的原因。
一是借鉴。
微电子集成电路和晶闸管都是半导体硅器件。无论设计、工艺方法以及实现工艺的设备虽不同但有相通之处。互相了解、开阔思路，就能发现有许多地方可以借鉴。经验告诉我们，即使不同行业也有值得借鉴之处。回想60年代初，我国晶闸管水平在国际上名列前茅，国外来交流的同行络绎不绝，尤其是日本。尽管如此，晶闸管的设计和工艺的创新从没间断过，思路上也没受任何“框框”的限制。例如，本人曾经历过两项技术创新。一是创造了球面磨角工艺;一是用高表面浓度扩散工艺替代了大量使用高纯黄金的欧姆接触。拿现在来说都可申请专利。前者是借鉴了光学透镜的研磨工艺和设备;后者是采用了常用于形成PN结的扩散工艺，替代了当时国际上普遍采用的合金工艺。前者行业中流行了二十年，直到更先进的“喷砂磨角工艺”出现。后者至今还用。由于当时讲究“无私的风格”，很快全国同行闻风前来学习，不但免费，而且要热情。再举一例。上世记六、七十年代，当时全国排名领先的原北京、上海、西安的六大家晶闸管制造企业，同样规格的晶闸管在设计上、工艺上各有其自己的特色，有许多不同点。这就是当时技术交流的源泉。
例子说明，尽管是高技术，决不能一成不变。IGBT从第一代发展到第六代就是“变”的结果。“变”的成因中“借鉴”是十分重要的因素之一。
二是结合。
IGBT全称是绝缘栅大功率双极型晶体管。它的出现是基于微电子的绝缘栅和功率半导体器件双极型晶体管的结合，两者缺一就做不成。原本双极型晶体管就是大电流、高电压的功率半导体器件，与晶闸管同类，信号输入改成微电子的绝缘栅结构，两者结合形成新型电力电子器件IGBT的设计原理。我相信，不了解大功率半导体器件的设计和工艺是很难做出IGBT的。
中国电器工业协会电力电子分会肖向锋秘书长在他的文章“电力电子技术和产业的发展及前景”中就提出：积极促进电力电子和微电子的合作，加强技术交流，发挥微电子生产线的作用，加快电力电子技术和产业的发展。他说：“电力电子器件和微电子器件是半导体器件的两个分枝，电力电子技术和产业考虑的是大功率、超大功率，微电子考虑的是提高集成度，所以它们的设计理念和关键制造工艺是不同。但电力电子和微电子器件基本原理相同，技术相通，所以促进电力电子和微电子的合作，加强技术交流，发挥微电子生产线的作用，有利于加快电力电子技术和产业发展的进程。在发展电力电子器件时，要加强引导，如鼓励IGBT的正面加工在微电子生产线上加工流片，并通过技术交流，提高加工流片的质量。同时要做好高频场控器件IGBT背面加工工艺线的建设，形成高频场控IGBT件器件完整的加工线。”
晶闸管、整流管等大功率电力电子器件在高压、大电流的电力领域已有半个世纪的应用历史，应用范围极广。但因无法关断、应用频率低等固有缺陷，有相当大的应用领域被IGBT所占领。但千万别忘记，它们两者的千丝万缕联系。而且，前者也不会马上退出历史舞台，在相当长的一段时间里(起码50年)将会与IGBT等新型电力电子器件并驾齐驱。希望不要忘记它们，也不要小看它们!
椿树朱英文 2014-3-15
