“功率半導體”多被用于轉換器及逆變器等電力轉換器進行電力控制。目前，功率半導體材料正迎來材料更新換代，這些新材料就是SiC（碳化硅）和GaN（氮化鎵），二者的物理特性均優于現在使用的Si（硅），作為“節能王牌”受到了電力公司、汽車廠商和電子廠商等的極大期待。將Si換成GaN或SiC等化合物半導體，可大幅提高產品效率并縮小尺寸，這是Si功率半導體元件（以下簡稱功率元件）無法實現的。

　　目前，很多領域都將Si二極管、MOSFET及IGBT（絕緣柵雙極晶體管）等晶體管用作功率元件，比如供電系統、電力機車、混合動力汽車、工廠內的生產設備、光伏發電系統的功率調節器、空調等白色家電、服務器及個人電腦等。這些領域利用的功率元件的材料也許不久就將被GaN和SiC所替代。

　　例如，SiC已開始用于鐵路車輛用馬達的逆變器裝置以及空調等。

電能損失可降低50％以上

　　利用以GaN和SiC為材料的功率元件之所以能降低電能損失，是因為可以降低導通時的損失和開關損失。比如，逆變器采用二極管和晶體管作為功率元件，僅將二極管材料由Si換成SiC，逆變器的電能損失就可以降低15～30％左右，如果晶體管材料也換成SiC，則電能損失可降低一半以上。

有助于產品實現小型化

　　電能損失降低，發熱量就會相應減少，因此可實現電力轉換器的小型化。利用GaN和SiC制作的功率元件具備兩個能使電力轉換器實現小型化的特性：可進行高速開關動作和耐熱性較高。

　　GaN和SiC功率元件能以Si功率元件數倍的速度進行開關。開關頻率越高，電感器等構成電力轉換器的部件就越容易實現小型化。

　　耐熱性方面，Si功率元件在200℃就達到了極限，而GaN和SiC功率元件均能在溫度更高的環境下工作，這樣就可以縮小或者省去電力轉換器的冷卻機構。

　　這些優點源于GaN和SiC具備的物理特性。與Si相比，二者均具備擊穿電壓高、帶隙寬、導熱率高、電子飽和速率高、載流子遷移率高等特點。