SiC功率器件缘何深受热捧这一点很关键

功率器件行业发展到IGBT(绝缘层栅双极晶体三极管)阶段，硅基器件的性能早已贴近极限，边际效益愈来愈高，而半导体材料器件产业链仍对大功率、高频率转换、高温实际操作、高功率等拥有愈来愈多的要求，因而以SiC(碳碳复合材料)、GaN(氮化镓)等第三代半导体器件为关键的宽禁带功率器件变成了科学研究网络热点与新发展前景，并逐渐进到运用批量生产环节。

SiC功率器件性能优点

SiC功率半导体的发展趋势改进了输出功率电源开关器件的硬电源开关特点，抗压可以达到数十万伏，耐高温可以达到500℃之上。

性能优点：

(1)宽禁带可大幅度减少漏电流，进而降低高功率器件耗损;

(2)高击穿场强可提升功率器件抗压工作能力与电流强度，减少总体规格;

(3)高导热系数可改进耐热工作能力，有利于器件排热，减少降温设备容积，提升处理速度，提升功率;

(4)强防辐射工作能力，更合适在外星球等辐照度标准下运用。理论上，SiC器件是完成高压、高温、高频率、大功率及防辐射紧密结合的理想化原材料，关键运用于功率大的场所，可完成控制模块及软件系统的微型化、一体化，提升功率和系统软件高效率。

SiC功率器件的核心技术

碳碳复合材料半导体功率器件的生产制作产业链涉及到內容整体上分成五个部分，即衬底、外延、器件、封裝、系统应用，且全产业链涉及到较多的阶段，如芯片加工、程序模块设计等。相对性于传统式的硅基应用技术，碳碳复合材料半导体功率器件生产制造中在关键因素拥有较多的挑战。

衬底和外延

衬底是功率器件的基本，因为现阶段Si基功率器件生产厂商的绝大多数生产流水线适用4英寸之上的圆晶，因而4、6英寸及之上SiC衬底技术性的完善是SiC功率器件在全部关键行业规模性运用的必要条件。

SiC的单晶体生长最常选用的是物理学液相传送法，但SiC-SiO2界面的缺点相对密度高，安全通道电子器件电子密度底，造成半导体材料性能与稳定性降低，不可以反映出SiC原材料的优点。伴随着技术性的发展趋势，根据独特栅空气氧化加工工艺或管沟构造等方式，已可以生产制造出微管可视人流相对密度基本上为零的4和6英寸芯片，5.5英寸芯片也已经开始研发，但成本费较高，现阶段销售市场上的商品仍以4英寸单晶体衬底为主导。

外延原材料层面，SiC选用的是同质性外延生长发育技术性，机器设备与生长发育技术性已较为完善，可生长发育出超出100~200μm的SiC外延原材料，外延生长发育中急待处理的是生长缺点难题。

功率器件

最开始完成产业发展的SiC二极管中质量指标最大的是SiCSBD，SBD具备PN结肖特基势垒复合结构，可清除隧穿电流量对完成最大阻隔工作电压的限定，充分运用SiC临界值穿透场强高的优点。

SiC功率器件的科学研究网络热点

SiC功率模块分成混和SiC控制模块和全SiC功率模块。混和SiC功率模块与同样额定电压的SiIGBT控制模块商品对比，可明显提升输出功率，大幅度减少开关损耗。全SiC功率模块是在提升加工工艺标准及器件构造，改进了结晶品质后才完成了SiCSBD与SiCMOSFET一体化封裝，解决了高压等级SiIGBT控制模块输出功率变换耗损很大的难题，可在高频率范畴中完成外场构件微型化，但成本费较高。

封裝技术性

封裝全过程中必须涉及到的电、热和热机械设备难题，在于器件的额定电压和电流量水准，传统式的输出功率封裝方式是完成SiC功率器件性能优点的限定要素。

SiC功率器件的封裝原材料应达到下列标准要求：

(1)具备优良的传热性;
(2)具备优质的绝缘层特点;
(3)热膨胀系数小，与SiC半导体器件的热膨胀系数相符合;
(4)耐热，在气体氛围300℃之上高温自然环境中长期保持平稳。

伴随着SiC功率器件全产业链中各类技术性的进一步健全，将来各种各样的SiC功率器件会在良品率、稳定性和成本费层面获得非常大改进，进而进到全方位应用推广的环节，将引起电力电子技术的新改革。