Ένας ημιαγωγός ισχύος είναι μια συσκευή που μοιάζει με διακόπτη που χρησιμοποιείται κυρίως για τον έλεγχο και τη μετατροπή ηλεκτρικής ενέργειας σε ηλεκτρονικά κυκλώματα. Σε γενικές γραμμές, αυτές οι συσκευές χρησιμοποιούν τις ηλεκτρονικές ιδιότητες που βρίσκονται σε στοιχεία ημιαγωγών, όπως το αρσενίδιο του γαλλίου, το γερμάνιο και το πυρίτιο. Αυτά τα gadget που ονομάζονται επίσης συσκευές τροφοδοσίας, μπορούν συνήθως να διαλύσουν περισσότερα από ένα watt ισχύος κατά τη διάρκεια της τυπικής λειτουργίας. Συνήθως αναφέρονται ως IC ισχύος όταν εφαρμόζονται σε ολοκληρωμένα κυκλώματα, τα οποία μπορούν να περιέχουν εκατομμύρια συσκευές συνδεδεμένες μεταξύ τους σε έναν μόνο ημιαγωγό.
Ως επί το πλείστον, η βασική μορφή μιας συσκευής ημιαγωγού ισχύος αναπτύχθηκε κατά τη δεκαετία του 1950. Ο μηχανικός Robert N. Hall πιστώνεται με την εφεύρεση της συσκευής. Κατασκευασμένα από γερμάνιο, αυτά τα πρώιμα gadget είχαν συνήθως ονομαστική ένταση ρεύματος περίπου 35 αμπέρ και χωρητικότητα τάσης περίπου 200 βολτ. Συγκρίνετε αυτό με τους σύγχρονους ημιαγωγούς ισχύος, οι οποίοι χειρίζονται συχνά χιλιάδες αμπέρ καθώς και χιλιάδες βολτ.
Υπάρχουν διάφοροι τύποι συσκευών ημιαγωγών ισχύος, όπως μια δίοδο ισχύος, ένα τρανζίστορ πεδίου ημιαγωγού οξειδίου μετάλλου (MOSFET), ένα θυρίστορ και ένα διπολικό τρανζίστορ με μόνωση πύλης (IGBT). Οι δίοδοι ισχύος κατασκευάζονται συνήθως από ηλεκτρονικά εξαρτήματα δύο ακροδεκτών. Συνήθως μεταφέρουν ηλεκτρικά ρεύματα προς τα εμπρός και εμποδίζουν το ρεύμα να έρθει σε αντίστροφη κατεύθυνση. Σε αντίθεση με τους αντίστοιχους ημιαγωγούς χαμηλής ισχύος, είναι ικανοί να μεταδίδουν σημαντικό όγκο ρεύματος.
Τα Power MOSFET είναι ένας από τους πιο ευρέως χρησιμοποιούμενους τύπους εφαρμογών ημιαγωγών ισχύος χαμηλής τάσης. Συνήθως, είναι μικρότερα από 200 βολτ και χρησιμοποιούνται για ελεγκτές κινητήρα, τροφοδοτικά και μετατροπείς DC σε DC. Όπως μια δίοδος ισχύος, ένα MOSFET ισχύος είναι συνήθως εξοπλισμένο για να μεταφέρει σημαντικές ποσότητες ηλεκτρικής ενέργειας. Συχνά είναι πιο αποδοτικοί σε χαμηλότερες τάσεις και διαθέτουν υψηλές ταχύτητες εναλλαγής από άλλα είδη ημιαγωγών ισχύος.
Το θυρίστορ είναι ένας τύπος ημιαγωγού ισχύος που χρησιμοποιείται σε οτιδήποτε, από ροοστάτες διακοπτών φωτός και συστήματα ελέγχου πίεσης μέχρι ελέγχους ταχύτητας κινητήρα και ρυθμιστές στάθμης υγρού. Αποτελούνται από τέσσερα στρώματα, αποτελούνται από εναλλασσόμενα υλικά τύπου P και N και συνήθως έχουν τρία ηλεκτρόδια. Συχνά έχουν σχεδιαστεί για να ελέγχουν έναν σημαντικό όγκο ισχύος χρησιμοποιώντας ένα μικρό ρεύμα ή τάση ενεργοποίησης.
Ένας ημιαγωγός ισχύος διπολικού τρανζίστορ με μόνωση πύλης (IGBT) είναι ένα gadget που έχει σχεδιαστεί για γρήγορη απενεργοποίηση και ενεργοποίηση. Θεωρούμενοι ως ένας εξαιρετικά αποδοτικός τύπος ημιαγωγών ισχύος, τα IGBT χρησιμοποιούνται συχνά σε συστήματα κλιματισμού και ηλεκτρικά αυτοκίνητα. Τα στερεοφωνικά συστήματα που περιέχουν ενισχυτές μεταγωγής μερικές φορές χρησιμοποιούν επίσης IGBT για να βοηθήσουν στη σύνθεση σύνθετων κυματομορφών.