可控硅

用于交直流电机调速系统的元件
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可控硅（Silicon Controlled Rectifier) 简称SCR，是一种半导体器件[1]，主要用于需要小功率驱动控制大功率设备的场合，首次诞生于20世纪50年代，是由贝尔实验室[a]的物理学家William Shockley，在研究半导体时，偶然发现的晶体三极管的基础之上改良而来，并在1964年被科学家扩展成晶闸管（Thyristor），也就是现代可控硅的雏形。[3]可控硅的结构是由n型和p型硅材料构成的，中间夹有pnp结和npn结，通过加正反向电压的控制，在一定条件下可以实现电流的控制。[3]它可以作为一种开关或调节器件，具有效率高、开关损耗低、可靠性高、耐久长等特点，其主要用途是用于交流电控制和直流电控制，例如控制电视机、电冰箱、空调、电动机[6]等家电。之后可控硅经过不断的改进和发展，包括提高性能、减小体积、降低成本等，如今已经成为了电子电气控制领域的重要器件之一。[1][4]

发展历史

可控硅的起源可以追溯到20世纪50年代初期，由贝尔实验室[a]的物理学家William Shockley在研究半导体时发现。当时，他将三个 pn 结（即 pnp 结构）组合在一起，发现可以通过对其中一个 pn 结施加适当的电压，使得整个器件从关断状态进入导通状态，这个器件被称为晶体三极管（Transistor）[3]，它的发明彻底改变了电子学领域的面貌。
早期的真空晶体管
1957年，西门子公司[b]的Heinrich Welker在分析光感二极管时，受到Shockley的启发，并发现了 n-p-n-p 晶体管及其参考电压的小而明确的阈值。Welker将这个设备称为“硅闸流法器件”（Silicon gate-controlled switch，SGCS），也就是早期的“硅控制器件”。[7]