半导体分立器件是一个统称，在电子仪器仪表、计算机及相关设备、汽车电子、工业及自动化控制和消费电子等领域均有广泛应用。半导体分立器件的用途主要是在电子电力设备中，充当开关、混频、稳压和整流的作用。

半导体分立器件的分类

        按照制造技术来分类，半导体分立器件可以分为光电半导体、分立器件、存储器、逻辑IC和模拟IC等。这些分类其实每一种都是半导体分立器件的一个大分支，下面又可以分为很多小类。

光电半导体

        我们见到的最多的LED就是属于光电半导体下面的一个小分类。除了LED，光电半导体还包括激光半导体、受光器件、光耦和光通讯器件等。

        LED就是发光二极管，由含镓（Ga）、砷（As）、磷（P）、氮（N）等的化合物制成，原理是通过电子与空穴复合时产生辐射，并发出可见光。激光半导体又称为激光二极管（Laser diode，简称LD），使用的材料包括砷化镓（GaAs）、硫化镉（CdS）、磷化铟(InP)、硫化锌(ZnS)等。激光二极管和发光二极管的发光原理类似，都是由电子与空穴结合而发光。不同的是，激光二极管注入的电流首先被集中在宽度从几μm到10μm左右的窄缝中，电子在这个分为内与空穴结合，然后发光。

USHIO激光二极管

        受光器件其实就是接收光子，并将光子转换为电子的器件。受光器件包括光电二极管、光电晶体管、CCD图像传感器和CMOS图像传感器等。

        光电二极管（Photo Diode，简称PD）就是一个简单的将光子转换成电子的元器件，可以把它当成一个非常小的光能发电器来理解。光电晶体管本质上和光电二极管是一个东西，只不过光电晶体管在构造上会复杂多样化一些。严格来说，光电二极管也可以划分在光电晶体管下面，例如，光电三极管也属于光电晶体管的一种。

滨松前照式 CCD 线阵图像传感器

        CCD图像传感器和CMOS图像传感器就不是简单的光电子转换器件了。CCD图像传感器的英文名称是Charge-coupled Device，学名叫做电荷耦合元件。CCD图像传感器不仅可以把光信号转变为电信号，还能把电信号转换成数字信号进行输出。CCD图像传感器上有两个关键组件，一个是光敏物质，可以把它叫做像素，像素越多，画面分辨率越高；另一个是感光电容，可以进行光信号、电信号和数字信号的转换。两者相结合，就能把光信号转换成分辨率很高的数字信号。

        CMOS图像传感器相比CCD图像传感器要更高阶一些。CMOS图像传感器会集成更多的数字信号处理电路，比如模拟数字转换器（AD转换器）、白平衡处理、自动曝光量控制和非均匀补偿等。CMOS图像传感器在随机窗口读取能力、多窗口跟踪能力、抗辐射能力和可靠性方面均优于CCD图像传感器。

滨松CMOS线阵图像传感器

        光耦又叫做光电耦合器或光电隔离器。通过将发光器（如发光二极管）和受光器（如图像传感器）封装在一个管壳内，当输入端接入电信号时产生光信号，再通过受光器转换成电信号，实现“电-光-电”的控制。

        输入的是电信号，输出的还是电信号，那为什么要多此一举设计出光耦这种器件呢？这是因为在许多应用环境中，需要做到电气隔离、防止原始电信号被干扰和信号放大等要求，所以才诞生了光耦。

分立器件

        从2015年开始，一直到2020年，国产分立器件的产量和销量就一直增长。截止到2020年，国产分立器件的产量达到了4885亿只，相比上一年增长了8个点；销售额为165.6亿元，相比上一年增长了3个点。

        分立器包括二极管、晶体管和晶闸管。其中，晶体管包括双极晶体管、场效应管（Fidld Effect Transistor，简称FET）和绝缘栅双极晶体管（Insulated Gate Bipolar Transistor，简称IGBT）；晶闸管包括硅控整流器（Sillicon Controllde Rectifier，简称SCR）、栅极光闭晶闸管（Gate Turn off Thyristor，简称GTO）和光触发晶闸管（Light Triggered Thyristor，简称LTT）。

        其中，场效应管（FET）包括结合型FET和MOSFET。MOSFET是分立器中最重要的一种元器件。2019年，MOSFET的销售额在整个分立器件中占到了36.3%。

        MOSFET的全称为金属-氧化物半导体场效应晶体管（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor），被广泛应用在模拟电路和数字电路领域。MOSFET的特点是热稳定性好，工作频率高，输入抗阻高，开关速度快，所需驱动功率小、且驱动电路非常简单，并且不存在二次击穿的问题。

        近年来，MOSFET的下游产业发展非常迅速，直接带动了MOSFET的需求增长。以销售额来计算，从2015年到2019年，MOSFET的复合年增长率达到了9.2%，实现销售额53亿美元。MOSFET可谓是分立器件中的一颗夜明珠。

        总体来说，在光电半导体领域，国内厂家与国外，特别是日本的差距还是比较明显的。高质量和高性能的光电半导体主要还是国外生产的，国内的产品只能以低质、低价的方式生存，一些高精尖的设备上，国产器件还是达不到性能要求。在分立器方面，国产器件的规模在不断增长，特别是在MOSFET、二极管和三极管产线上。据预测，到2026年，国产分立器件的产量将突破1.6万亿只，市值将超过500亿人民币。