什么是碳化硅（SiC）

    碳化硅（SiC）半导体材料是现今市场上常用的新材料，与常用的初代半导体材料硅（Si）相比，它的优势有很多。 

    碳化硅（SiC）是原子复合物而不是单晶，碳化硅的物理性质取决于碳，硅原子在晶体中的布置，并且性能之间的主要差异是硅和碳原子的相对数量以及不同的原子排列结构。常见的典型典型的是Hexa-Square晶体系统的结构，称为6H-SiC，4H-SiC和3C-SiC。

    与常用的初代半导体材料硅（Si）相比，碳化硅（SiC）半导体材料在多个方面具有显着的优点。碳化硅（SiC）具有宽带（2至3次Si），突出了场的强度（10倍Si），高导热率（Si3次）和强辐射抗性。

    目前，以碳化硅（SiC）为代表的第三代半导体材料的发展开始受到重视，并在智能电网、电动汽车、轨道交通、新能源并网、开关电源、工业电机以及家用电器等领域得到应用，展现出了良好的发展前景。

    碳化硅（SiC）是第三代半导体材料代表之一，是C元素和Si元素形成的化合物。跟传统半导体材料硅相比，它具有高临界击穿电场、高电子迁移率等明显的优势，是制造高压、高温、抗辐照功率半导体器件的优良半导体材料，也是目前综合性能最好、商品化程度最高、技术最成熟的第三代半导体材料，与硅材料的物理性能对比，主要特性包括：

（1）临界击穿电场强度是硅材料近10倍；

（2）热导率高，超过硅材料的3倍；

（3）饱和电子漂移速度高，是硅材料的2倍；

（4）抗辐照和化学稳定性好；

（5）与硅材料一样，可以直接采用热氧化工艺在表面生长二氧化硅绝缘层。

    比如，在相同耐压级别条件下，Si-MOSFET必须要做得比较厚，而且耐压越高厚度就会越越厚，导致材料成本更高。在栅极和漏极间有一个电压隔离区，这个区越宽，内阻越大，功率损耗越多，而SiC-MOSFET可以讲这个区域做得更薄，达到Si-MOSFET厚度的1/10，同时漂移区阻值降低至原来的1/300。导通电阻小了,能量损耗也就小了，性能得到提升。

SiC和Si性能大比拼

    SIC优势主要有以下三点：

（1）更低的阻抗，带来更小尺寸的产品设计和更高的效率；

（2）更高频率的运行，能让被动元器件做得更小；

（3）能在更高温度下运行，意味着冷却系统可以更简单。

    另外，SiC-SBD（肖特基二极管）与Si-FRD的恢复特性对比，SiC-SBD的恢复过程几乎不受电流、温度影响；SiC-MOS与Si-IGBT/Si-MOS的开关特性比较时，开关off时的损耗大幅减少，体二极管的恢复特性尤其好。

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