一、前言
我国研究半导体器件起始于上世纪60年代，水平与国外基本同步，文革10年让我们与国外拉下较大距离，随着改革开放的步伐，这种差距才逐步得以改善。90年代末期，三峡输变电工程给我国电力半导体器件技术发展提供了机遇;继而，依托特高压直流输电工程的支撑，持续不断地自主创新，使高压器件制造技术达到目前国际领先水平，提升了整个电力电子行业的技术进步，引领应用技术迈向新的台阶。
二、三峡输电工程赋予超大功率电力半导体器件新的发展机遇
二十世纪末(1998年)，举世瞩目的三峡水电站即将建成，国务院三峡办会同有关部委并组织专家进行调研和充分论证，结合国内设备制造厂家的实际现状，作出重大决策:“外送电力将采用超高压直流输电的方式，通过三峡直流输电设备的招标，引进换流阀站的核心器件晶闸管制造技术。利用国外先进技术和高科技资源、缩短我国自行开发时间、在高起点上与国际产品和先进技术接轨。”在这样的背景下，西安电力电子技术研究所面对历史的机遇和挑战。充分利用自身的人才积淀优势和长期积累的工艺技术及研究经验，通过技术合作，历时两年，依托工程的支撑，掌握了核心器件5英寸、3000A/7200V超大功率电控晶闸管的核心技术，自主制造的产品在三峡水电站电力外送的“三常”、“三广”、“三上”三条超大功率直流输电工程中应用，在“西电东送”以及直流联网等后续工程中实现了产业化，达到完全自主制造的能力。
光控晶闸管(LTT)，是在电控晶闸管技术基础上发展而来。其主要特点是触发导通方式，采用光触发，并且将雪崩二极管，具有过电压保护功能单元集成在芯片内部，其工艺更为复杂，但却简化了系统外围保护电路，大大提高了整个系统的可靠性。尤其是强电隔离采用光触发更具应用潜力，受到应用工程师的推崇。在国家的整体部署和支持下，
三、依托±800kV特高压直流输电工程，创新研制出6英寸特大功率晶闸管
2005年，基于我国国民经济持续高速发展的现实，电力供应远远满足不了经济建设的需求，国家电网公司决定建设更高电压等级的±800kV特高压直流输电工程，单条输送容量640万千瓦，是常规工程的2倍多，大大节约了建设成本和输送走廊用地。
±800kV特高压直流输电工程，需要采用6英寸、4000安培、8000伏特大功率晶闸管，世界上没有任何公司研制，是发展±800千伏特高压直流输电工程的关键。国外公司基于前期研发投入大、预期市场回报不乐观，没有研发的积极性。因此，6英寸晶闸管必须立足国内自主研制才能实现±800kV特高压直流输电的梦想。
国网公司为此组织了多次特高压输电技术国际研讨会，汇集了国内外专家们的荐言献策，下决心在我国实现这一梦想。在此情况下，得到了国家科技部、国家发改委、国家电网公司和南方电网公司的大力支持，开始6英寸特大功率电控晶闸管和5英寸特大功率光控晶闸管的研制工作，历时1年，2006年6月，我国完全自主研制成功6英寸、4000A、8000V特大功率晶闸管。通过前期设计、工艺试投片和试验进行可行性技术评估，为国家发改委核准项目提供了依据。
2007年12月，向家坝～上海±800千伏特高压直流输电示范工程开始建设。西起四川宜宾，东至上海奉贤，全长1907公里，输送功率640万千瓦，工程换流阀用5700余只6英寸特大功率晶闸管全部由我国自主制造。历时2年半，2010年7月8日双极投入运行。这是世界上电压等级最高、输电距离最远、输送容量最大、技术最先进的高压直流输电工程，也是我国自主研发、自主设计和施工的具有自主知识产权的特高压直流输电工程。工程运行至今状况良好，在夏季高温气候肆虐江浙一带，电力消纳高峰迭起，但上海及周边地区电力供应正常，向上特高压直流工程发挥了很好的社会效益。
2010年6月，南方电网公司建设的云南至广东±800千伏特高压直流输电示范工程投运，输送功率达到500万千瓦，换流阀用4000余只5英寸3125A、8500V光控晶闸管，全部由我国自主提供。
依托三峡工程，我国电力半导体器件制造技术得到跨越式提升，借助特高压直流示范工程实践，制造技术由原来的“跟踪”实现了“引领”的角色转换。
四、我国特高压电网建设规划的宏图，进一步催生了更大容量器件的诞生人类对科学的探索是永无止境的。
随着我国国民经济建设持续稳定发展，为适应对电力需求的持续增长，“十二五国家电网建设规划”中，明确提出到2020年建成5纵5横特高压智能骨干电网，对特高压直流输电工程输送容量也在逐步提高。2010年，向上±800千伏特高压直流输电工程及云广±800千伏特高压直流输电工程成功投运，输送功率分别达到了640万千瓦和500万千瓦;后续开工建设的锦屏～苏南±800千伏特高压直流输电工程，采用了我国自主研制的4500安培/8500伏电控晶闸管，单条输电线输送容量达到720万千瓦，2013年投入运行。同时，哈密至郑州、溪洛渡至浙西特高压直流工程，输送容量提高到了800万千瓦，晶闸管的电流通流能力提高到5000A，目前工程正在实施之中。继而，又规划建设更大容量的±1100千伏特高压直流输电工程，单条输送线路的容量将会提高到1000万千瓦甚至更高，晶闸管的电流通流能力将达到6250A，为此，国家电网公司专门致函西安电力电子技术研究所，在《关于开展6250A晶闸管研制工作的函》中提到:“6250A晶闸管一旦研制成功，将会在未来国家特高压坚强智能电网建设中获得大规模应用，具有广阔的市场前景”。将大大减少输电工程建设成本，节约输电走廊用地，减小环境污染。每一个工程都对电力电子器件提出一个新的目标，就是在这每一次挑战中，升华了我国电力半导体器件制造技术水平!达到目前世界领先水平的地位。