GTO(Gate Turn-Off thyristor)는 게이트 신호를 통해 전류를 도통시키는 것뿐만 아니라 차단하는 것도 가능한 전력용 반도체 소자다. 일반적인 사이리스터(SCR)는 게이트에 순방향 전류를 흘려보내 턴온(Turn-on)시킨 후, 주전류가 일정 수준 이하로 떨어져야만 꺼지는 특성을 가지지만 GTO는 게이트에 역방향 전류를 인가함으로써 자력으로 차단(Turn-off)할 수 있는 자기 소호 기능을 갖추고 있다. 이러한 특성 덕분에 별도의 소거 회로 없이도 전력을 제어할 수 있어 회로의 소형화와 단순화가 가능하다.

구조적으로 GTO는 PNPN의 4층 구조로 이루어져 있으며, 일반 사이리스터와 유사한 기본 형태를 유지하면서도 게이트 전극이 복잡하고 미세하게 분산된 구조를 취한다. 턴온 과정은 일반 사이리스터와 동일하게 게이트에 순전류를 주입하여 발생하지만, 턴오프 시에는 게이트 단자에 매우 큰 역방향 전류를 가하여 접합부의 전하를 강제로 뽑아내는 방식을 사용한다. 이때 차단해야 하는 주전류의 약 1/5에서 1/3에 달하는 큰 게이트 전류가 필요하므로, 게이트 구동 회로의 용량이 커야 한다는 설계상의 특징이 있다.

GTO는 고전압 및 대전류를 취급하는 능력이 매우 뛰어나 수천 암페어(A)와 수천 볼트(V)의 정격을 견딜 수 있는 소자다. 전력용 트랜지스터에 비해 내압이 높고 대용량화가 용이하여 대전력 변환 장치에 적합하다. 그러나 스위칭 속도가 현대의 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)와 비교했을 때 상대적으로 느리고, 스위칭 시 발생하는 전력 손실이 크다는 단점이 있다. 또한 급격한 전압 변화나 전류 변화로부터 소자를 보호하기 위해 스너버(Snubber)라고 불리는 보호 회로를 필수적으로 부착해야 한다.

주요 응용 분야로는 고압 송전 시스템(HVDC), 산업용 대용량 가변속 구동 장치, 철도 차량의 추진 제어용 인버터 등이 있다. 특히 전기 기관차나 지하철의 전력 제어 장치에서 핵심적인 역할을 수행해 왔으나, 최근에는 기술의 발전으로 인해 제어가 용이하고 효율이 높은 IGBT나 IGCT(Integrated Gate-Commutated Thyristor)로 점차 대체되는 추세다. 그럼에도 불구하고 극고출력이 요구되는 특수한 산업 현장이나 기존 설비의 유지보수 측면에서는 여전히 중요한 전력 반도체로 평가받는다.