功率半導體

定義

功率半導體（Power Semiconductor）是專責電能「轉換、控制、管理、保護」的半導體元件，負責整流、變壓（升／降壓）、開關切換、訊號放大與電路保護。相較於以運算為核心的邏輯／記憶體晶片，功率半導體看重的是耐壓、耐電流、導通電阻、切換頻率、可靠度與壽命。

依結構與功能可分為三大類：

• 功率二極體（Diode）：整流與保護，讓電流單向通過、阻斷反向電流（含 Schottky、Rectifier、TVS、ESD 保護元件）。
• 功率電晶體（Transistor）：控制與訊號放大，是電力傳輸的「開關」，分為 BJT / MOSFET / IGBT。
• 閘流體（Thyristor）：以小電流控制大電流導通，但僅能控制開通、無法控制關閉。

近年以 SiC（碳化矽）、GaN（氮化鎵）為主的第三代半導體（寬能隙）切入高壓、高頻、高溫應用，是規格升級的主軸。

圖解

graph TD
    PS[功率半導體] --> D[功率二極體<br/>整流·保護]
    PS --> T[功率電晶體<br/>開關·放大]
    PS --> TH[閘流體<br/>大電流導通]
    T --> BJT[BJT]
    T --> MOS[MOSFET]
    T --> IGBT[IGBT]
    PS -.寬能隙升級.-> WBG[第三代半導體<br/>SiC / GaN]
    D --> APP1[電源·車用·AI 機櫃供電]
    MOS --> APP1
    IGBT --> APP2[高功率·EV·工控·逆變]
    WBG --> APP2

電晶體分類比較

詳見 技術_MOSFET、技術_IGBT、技術_碳化矽SiC。

供電架構與功率元件用量（AI 資料中心驅動）

AI 晶片功耗飆升（NVIDIA Vera Rubin 單顆 GPU TDP 由約 1,400W 升至約 2,300W）使傳統低壓架構面臨極端熱耗損，資料中心加速導入高壓直流（HVDC）與微電網供電。供電架構隨單機櫃功耗分三階段演進：

多段式降壓路徑（AC→±400V／800V→HV IBC 48V→MV IBC 12V/6V→POL ~1V）每一處轉換與保護節點都需大量高頻、高耐壓功率元件，並推升熱插拔保護（電子保險絲 eFuse）與第三代半導體用量。PMIC 偵測電壓並發 PWM 訊號控制 MOSFET 切換時序，搭配電容（濾波／儲能）與電感（平滑電流）協同穩定母線。

註：上述供電架構與功率元件用量倍增論點整理自 分析_功率半導體漲價循環與去中化轉單_福邦_20260624 與 分析_AI資料中心功率半導體_HVDC節奏與定價_20260623。

關鍵廠商

國際 IDM（主導全球功率半導體市場）

台灣廠商

投資觀察

• 漲價循環：國際 IDM 將產能向高壓模組傾斜，中低壓標準元件供給真空，2026 年起一線大廠陸續啟動雙位數漲價（賣方主導）。
• 去中化轉單：Nexperia（安世半導體Nexperia（未））、300373.SZ(yangjie) 接連受出口禁令／制裁，歐美客戶尋求非中系替代，台廠核心產品線重疊且具自有晶圓／封測產能彈性，有望承接轉單。
• AI 供電升級：HVDC、第三代半導體（SiC/GaN）、保護元件（eFuse）用量倍增，但 HVDC 放量節奏（2027 PoC→2028 規模化）仍是變數。

相關技術

• 技術_MOSFET
• 技術_IGBT
• 技術_HVDC
• 技術_碳化矽SiC

供應鏈

• 供應鏈_AI資料中心電力
• 供應鏈_AI伺服器板上電源

來源

• 報告_福邦_功率半導體漲價循環_20260624（福邦投顧，2026-06-24；功率元件分類、供電架構、市佔、漲價與去中化）
• 分析_AI資料中心功率半導體_HVDC節奏與定價_20260623
• 分析_功率半導體漲價循環與去中化轉單_福邦_20260624

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