現(xiàn)代社會對電器的舒適性、運輸和醫(yī)療保健的依賴性越來越強，推動了發(fā)電、配電和電力管理技術(shù)的巨大進步。這些進步歸功于調(diào)節(jié)電流的電力裝置性能的提高。上世紀(jì)50年代，固態(tài)器件取代了真空管之后，該行業(yè)依賴于硅雙極器件，如雙極功率晶體管和晶閘管。盡管這些設(shè)備的額定值迅速增長以滿足日益廣泛的系統(tǒng)需求，但它們在繁瑣的控制和保護電路方面的基本局限性導(dǎo)致了體積龐大、成本高昂的解決方案。在20世紀(jì)70年代，數(shù)字電子器件MOS技術(shù)的出現(xiàn)也為功率開關(guān)應(yīng)用創(chuàng)造了一類新的器件。這些硅功率mosfet在相對較低工作電壓（低于100v）的高頻應(yīng)用中得到了廣泛的應(yīng)用。MOS和雙極物理的結(jié)合使得在20世紀(jì)80年代又出現(xiàn)了另一類器件。這類器件中最成功的創(chuàng)新是絕緣柵雙極性晶體管（IGBT）。IGBT的高功率密度、簡單的接口和堅固性使其成為所有中、高功率應(yīng)用的首選技術(shù)，可能除了高壓直流輸電系統(tǒng)。即使是傳統(tǒng)功率晶閘管的最后一個堡壘也受到了MOS門控結(jié)構(gòu)的威脅。功率器件是運行在廣泛的功率水平和頻率范圍內(nèi)的系統(tǒng)所必需的。在圖1.1中，功率器件的應(yīng)用示出為工作頻率的函數(shù)。高功率系統(tǒng)，如高壓直流配電系統(tǒng)和機車傳動系統(tǒng)，需要控制兆瓦的功率，在相對較低的頻率下運行。隨著工作頻率的增加，這些器件的功率額定值降低，典型的微波器件處理功率約為100w。所有這些應(yīng)用都由硅器件提供。晶閘管適用于低頻大功率應(yīng)用，IGBT用于中頻和功率應(yīng)用，功率MOSFET用于高頻應(yīng)用。