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碳化硅(SiC)功率器件性能优势

碳化硅功率器件与传统硅功率器件制作工艺不同,不能直接制作在碳化硅单晶材料上,必须在导通型单晶衬底上额外生长高质量的外延材料,并在外延层上制造各类器件。 功率器件行业发展到IGBT(绝缘栅双极晶体管)时期,硅基器件的性能已经接近极限,边际成本越来越高。 半导体器件产业仍对高功率、高频切换、高温操作、高功率密度等有着越来越多的需求,因此以SiC(碳化硅)、GaN(氮化镓)等第三代半导体材料为核心的宽禁带功率器件成为了研究热点与新发展方向,并逐步进入应用量产阶段。 SiC功率器件性能优势 SiC功率半导体的发展改善了功率开关器件的硬开关特性,耐压可达数万伏 ,耐温可达500℃以上,其性能优势如下: 1、宽禁带可大幅减小泄漏电流,从而减少功率器件损耗 2、高击穿场强可提高功率器件耐压能力与电流密度,减小整体尺寸 3、高热导率可改善耐高温能力,有助于器件散热,减小散热设备体积,提高集成度,增加功率密度 4、强抗辐射能力,更适合在外太空等辐照条件下应用。理论上。SiC器件是实现高压、高温、高频、高功率及抗辐射相结合的理想材料,主要应用于大功率场合,可实现模块及应用系统的小型化、集成化,提高功率密度和系统效率。
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