功率二极管与功率晶体管是现代电力电子系统的核心元件，广泛应用于工业控制、新能源转换、电动汽车及智能电网等领域。国内外在功率半导体器件的研究与试验发展方面取得了显著进展，主要体现在材料创新、结构优化及工艺提升等方面。

一、功率二极管的研究现状

1. 国内研究：国内科研机构与企业（如中科院、华为、中车时代等）重点推进硅基快恢复二极管（FRD）和肖特基二极管（SBD）的性能优化，通过超结技术和离子注入工艺降低导通损耗与反向恢复时间。在碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN）宽禁带材料方面，已实现6500V高压SiC二极管的小批量生产，并在光伏逆变器和轨道交通中开展试验应用。
2. 国外研究：欧美及日本企业（如英飞凌、意法半导体、三菱电机）主导了高性能功率二极管的研发。SiC和GaN二极管已实现商业化，例如1700V SiC SBD在新能源领域广泛应用。国外研究聚焦于提升二极管的温度稳定性与可靠性，并通过纳米级沟槽结构进一步减小开关损耗。

二、功率晶体管的研究进展

1. 国内研究：国内在绝缘栅双极晶体管（IGBT）领域取得突破，例如中车时代开发的6500V高压IGBT模块已用于高铁牵引系统。针对SiC MOSFET和GaN HEMT，国内高校（如清华大学、浙江大学）与企业合作，致力于解决栅氧可靠性及动态特性优化问题，部分产品已进入试验测试阶段。
2. 国外研究：国外企业在IGBT与宽禁带晶体管技术上保持领先。英飞凌、富士电机等推出了第七代IGBT，通过微沟槽技术提升功率密度。在SiC MOSFET方面，科锐（Cree）和罗姆（ROHM）实现了低导通电阻与高频特性结合，用于电动汽车电驱系统。GaN晶体管则重点突破高频应用瓶颈，如氮化镓系统（GaN Systems）开发的650V器件已用于数据中心电源。

三、发展趋势与挑战
未来研究将集中于宽禁带材料的全面应用、集成化模块设计以及智能驱动技术。国内外均面临成本控制、热管理及长期可靠性的挑战，需通过跨学科合作推动试验发展与产业化。功率半导体器件的创新将持续驱动能源效率提升与低碳技术发展。