功率器材职业发展到IGBT(绝缘层栅双极晶体三极管)阶段，硅基器材的功能早已贴近极限，边际效益愈来愈高，而半导体材料器材工业链仍对大功率、高频率转化、高温实际操作、高功率等具有愈来愈多的要求，因而以SiC(碳碳复合材料)、GaN(氮化镓)等第三代半导体器材为要害的宽禁带功率器材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出产环节。

SiC功率器材功能长处

SiC功率半导体的发展趋势改善了输出功率电源开关器材的硬电源开关特色，抗压能够到达数十万伏，耐高温能够到达500℃之上。

功能长处：

(1)宽禁带可大幅度削减漏电流，从而下降高功率器材耗费;

(2)高击穿场强可提高功率器材抗压工作能力与电流强度，削减总体规格;

(3)高导热系数可改善耐热工作能力，有利于器材排热，削减降温设备容积，提高处理速度，提高功率;

(4)强防辐射工作能力，更适宜在外星球等辐照度规范下运用。理论上，SiC器材是完结高压、高温、高频率、大功率及防辐射紧密结合的理想化原材料，要害运用于功率大的场所，可完结操控模块及软件体系的微型化、一体化，提高功率和体系软件高效率。

SiC功率器材的核心技术

碳碳复合材料半导体功率器材的出产制作工业链涉及到內容整体上分红五个部分，即衬底、外延、器材、封裝、体系应用，且全工业链涉及到较多的阶段，如芯片加工、程序模块规划等。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材出产制作中在要害因素具有较多的挑战。

衬底和外延

衬底是功率器材的基本，因为现阶段Si基功率器材出产厂商的绝大多数出产流水线适用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功率器材在悉数要害职业规模性运用的必要条件。

SiC的单晶体成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，安全通道电子器材电子密度底，FH(风华高科)贴片电容器一站式采购平台 形成半导体材料功能与稳定性下降，不能够反映出SiC原材料的长处。伴随着技术性的发展趋势，依据共同栅空气氧化加工工艺或管沟结构等方法，已能够出产制作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英寸芯片也已经开端研制，但成本费较高，现阶段销售市场上的产品仍以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成长发育技术性，机器设备与成长发育技术性已较为完善，可成长发育出超出100~200μm的SiC外延原材料，外延成长发育中急待处理的是成长缺点难题。

功率器材

最开端完结工业发展的SiC二极管中质量指标最大的是SiCSBD，SBD具有PN结肖特基势垒复合结构，可清除隧穿电流量对完结最大阻隔工作电压的限制，充分运用SiC临界值穿透场强高的长处。

SiC功率器材的科学研究网络热点

SiC功率模块分红混和SiC操控模块和全SiC功率模块。混和SiC功率模块与相同额外电压的SiIGBT操控模块产品比照，可明显提高输出功率，大幅度削减开关损耗。全SiC功率模块是在提高加工工艺规范及器材结构，改善了结晶质量后才完结了SiCSBD与SiCMOSFET一体化封裝，解决了高压等级SiIGBT操控模块输出功率改换耗费很大的难题，可在高频率范畴中完结外场构件微型化，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，在于器材的额外电压和电流量水准，传统式的输出功率封裝方法是完结SiC功率器材功能长处的限制要素。

SiC功率器材的封裝原材料应到达下列规范要求：

(1)具有优良的传热性;

(2)具有优质的绝缘层特色;

(3)热膨胀系数小，与SiC半导体器材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坚持平稳。

伴随着SiC功率器材全工业链中各类技术性的进一步健全，将来各式各样的SiC功率器材会在良品率、稳定性和成本费层面取得非常大改善，从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。

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