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碳化硅行业研究之一:碳化硅概述
1、为什么使用碳化硅
碳化硅(SiC)是第三代半导体,相较于前两代半导体(一代硅,二代砷化钾),碳化硅在使用极限性能上优于硅衬底,可以满足高温、高压、高频、大功率等条件下的应用需求。
因此碳化硅材料制备的功率器件可以广泛应用于新能源汽车、光伏、储能、5G通信等领域。
2、碳化硅的性能优势
耐高压:碳化硅击穿场强是硅的10倍,这意味着同样电压等级的碳化硅 MOSFET晶圆的外延层厚度只需要硅的十分之一,对应的漂移区阻抗大大降低,功率大幅提升,且禁带宽度是硅的3倍,导电能力更强。
耐高温:碳化硅熔点非常高,是硅的2倍,热导率是硅的2~3倍,在散热方面性能更好。
耐高频:碳化硅电子饱和漂移速度是硅的2-3倍,碳化硅器件在关断过程中不存在电流拖尾现象,开关损耗只有硅的1%,能有效提高元件的开关速度( 大约是硅的3-10倍),适用于更高频率、更快的开关速度和更高的功率密度。