什么叫SiC功率器件？SiC半導體
1. SiC材料的物性和特征
SiC（碳化硅）是一種由Si（硅）和C（碳）構成的化合物半導體材料。
不僅絕緣擊穿場強是Si的10倍，帶隙是Si的3倍，而且在器件制作時可以在較寬范圍內控制必要的p型、n型，所以被認為是一種超越Si極限的功率器件材料。
SiC中存在各種多型體（結晶多系），它們的物性值也各不相同。
用于功率器件制作，4H-SiC最為合適。
| Properties | Si | 4H-SiC | GaAs | GaN |
|---|---|---|---|---|
| Crystal Structure | Diamond | Hexagonal | Zincblende | Hexagonal |
| Energy Gap: EG(eV) | 1.12 | 3.26 | 1.43 | 3.5 |
| Electron Mobility: μN(cm2/VS) | 1400 | 900 | 8500 | 1250 |
| Hole Mobility: μP(cm2/VS) | 500 | 100 | 400 | 200 |
| Breakdown Field: EB(V/cm)×106 | 0.3 | 3 | 0.4 | 3 |
| Thermal Conductivity (W/cm°C) | 1.5 | 4.9 | 0.5 | 1.3 |
| Saturation Drift Velocity: VS(cm/s)×107 | 1 | 2.7 | 2 | 2.7 |
| Relative Dielectric Constant: εS | 11.8 | 9.7 | 12.8 | 9.5 |
| p. n Control | ○ | ○ | ○ | △ |
| Thermal Oxide | ○ | ○ | × | × |
2. 功率器件的特征
SiC的絕緣擊穿場強是Si的10倍，因此與Si器件相比，能夠以具有更高的雜質濃度和更薄的厚度的漂移層作出600V～數千V的高耐壓功率器件。
高耐壓功率器件的阻抗主要由該漂移層的阻抗組成，因此采用SiC可以得到單位面積導通電阻非常低的高耐壓器件。
理論上，相同耐壓的器件，SiC的單位面積的漂移層阻抗可以降低到Si的1/300。
而Si材料中，為了改善伴隨高耐壓化而引起的導通電阻增大的問題，主要采用如IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor : 絕緣柵極雙極型晶體管）等少數載流子器件（雙極型器件），但是卻存在開關損耗大 的問題，其結果是由此產生的發熱會限制IGBT的高頻驅動。
SiC材料卻能夠以高頻器件結構的多數載流子器件（肖特基勢壘二極管和MOSFET）去實現高耐壓，從而同時實現 "高耐壓"、"低導通電阻"、"高頻" 這三個特性。
另外，帶隙較寬，是Si的3倍，因此SiC功率器件即使在高溫下也可以穩定工作。
