進(jìn)擊的第三代半導(dǎo)體——碳化硅器件

隨著國(guó)家對(duì)第三代半導(dǎo)體材料的重視，近年來(lái)，我國(guó)半導(dǎo)體材料市場(chǎng)發(fā)展迅速。其中以碳化硅與氮化鎵為主的材料備受關(guān)注。該領(lǐng)域取得的進(jìn)展，顯示出我國(guó)在半導(dǎo)體前沿材料的研究方面取得了突破進(jìn)展，這將有助于支撐我國(guó)在節(jié)能減排、現(xiàn)代信息工程、現(xiàn)代國(guó)防建設(shè)上的重大需求。

進(jìn)擊的第三代半導(dǎo)體——碳化硅器件:

碳化硅具有高擊穿電場(chǎng)強(qiáng)度（10倍于硅材料）以及低本征載流子濃度（常溫下為硅材料的10-20）等特點(diǎn)，一方面高擊穿電場(chǎng)強(qiáng)度使得碳化硅功率電子器件擁有比硅基器件更優(yōu)越的耐壓特性和更小的導(dǎo)通阻抗；另一方面低本征載流子濃度使得碳化硅器件具有最高可達(dá)600℃的理論結(jié)溫，為器件的高溫應(yīng)用提供了基礎(chǔ)。同時(shí)碳化硅材料具有的高飽和和遷移速度和低介系數(shù)也為器件帶來(lái)了良好的高頻特性。因此，碳化硅器件在高電壓、大容量、高溫、高頻率的應(yīng)用中具有廣泛前景。

目前，國(guó)內(nèi)外碳化硅功率電子分立器件商業(yè)化產(chǎn)品主要有功率二極管和SiC MOSFET。SiC功率二極管分為肖特基二極管（SBD）、PIN二極管和結(jié)勢(shì)壘控制肖特基二極管三種。

其中，碳化硅SBD是最早商業(yè)化的碳化硅功率電子分立器件，極大簡(jiǎn)化了電路中為了抑制開(kāi)關(guān)損耗和保證安全的軟開(kāi)關(guān)電路等額外元器件。單極型的器件工作特性使得它在高頻電力電子電路中擁有巨大的優(yōu)勢(shì)，目前在高頻電力電子領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。

隨著國(guó)內(nèi)對(duì)碳化硅功率分立器件生產(chǎn)應(yīng)用的推進(jìn)，對(duì)于傳統(tǒng)產(chǎn)品替代效應(yīng)初顯。同時(shí)由于性能優(yōu)越，市場(chǎng)前景廣闊，越來(lái)越多的相關(guān)企業(yè)投身其中，帶動(dòng)技術(shù)工藝水平不斷提高，產(chǎn)品技術(shù)產(chǎn)業(yè)化水平不斷成熟，成本不斷趨低，與傳統(tǒng)產(chǎn)品的價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)壁壘在不斷降低。

碳化硅分立器件在航天航空、新能源汽車(chē)以及家電等行業(yè)的應(yīng)用上具備很大的性能優(yōu)勢(shì)，在歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家的工業(yè)領(lǐng)域已得到廣泛應(yīng)用。伴隨我國(guó)工業(yè)水平的不斷進(jìn)步，國(guó)內(nèi)的需求也在日益提升，未來(lái)碳化硅器件在我國(guó)擁有巨大的市場(chǎng)機(jī)會(huì)。