進擊的第三代半導體——碳化硅器件

隨著國家對第三代半導體材料的重視，近年來，我國半導體材料市場發展迅速。其中以碳化硅與氮化鎵為主的材料備受關注。該領域取得的進展，顯示出我國在半導體前沿材料的研究方面取得了突破進展，這將有助于支撐我國在節能減排、現代信息工程、現代國防建設上的重大需求。

進擊的第三代半導體——碳化硅器件:

碳化硅具有高擊穿電場強度（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，一方面高擊穿電場強度使得碳化硅功率電子器件擁有比硅基器件更優越的耐壓特性和更小的導通阻抗；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600℃的理論結溫，為器件的高溫應用提供了基礎。同時碳化硅材料具有的高飽和和遷移速度和低介系數也為器件帶來了良好的高頻特性。因此，碳化硅器件在高電壓、大容量、高溫、高頻率的應用中具有廣泛前景。

目前，國內外碳化硅功率電子分立器件商業化產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二極管和結勢壘控制肖特基二極管三種。

其中，碳化硅SBD是最早商業化的碳化硅功率電子分立器件，極大簡化了電路中為了抑制開關損耗和保證安全的軟開關電路等額外元器件。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勢，目前在高頻電力電子領域得到了廣泛的應用。

隨著國內對碳化硅功率分立器件生產應用的推進，對于傳統產品替代效應初顯。同時由于性能優越，市場前景廣闊，越來越多的相關企業投身其中，帶動技術工藝水平不斷提高，產品技術產業化水平不斷成熟，成本不斷趨低，與傳統產品的價格競爭壁壘在不斷降低。

碳化硅分立器件在航天航空、新能源汽車以及家電等行業的應用上具備很大的性能優勢，在歐美等發達國家的工業領域已得到廣泛應用。伴隨我國工業水平的不斷進步，國內的需求也在日益提升，未來碳化硅器件在我國擁有巨大的市場機會。