碳化硅(SiC)功率器件作為一種新型半導體材料,具有諸多潛在的優(yōu)點:更小的體積、更有效率、完全去除開關(guān)損耗、低漏極電流、比標準半導體(純硅半導體)更高的開關(guān)頻率以及在標準的125℃結(jié)溫以上工作的能力。這使得其在更高溫度環(huán)境以及更小空間的應(yīng)用中更加自如。
受限于SiC單晶材料和外延設(shè)備,國內(nèi)在SiC功率器件方面的實驗研究起步較晚,但是我國研究機構(gòu)一直在跟蹤國外SiC寬禁帶半導體的發(fā)展。在國家973計劃和863計劃的支持下,先后啟動了相關(guān)項目研究,初步形成SiC晶體生長(中電46所、山東大學和中科院物理所等)、SiC器件結(jié)構(gòu)設(shè)計(電子科技大學和西安電子科技大學等)、SiC器件制造(中電13所、55所和西安電子科技大學等)SiC器件研發(fā)隊伍。在產(chǎn)品開發(fā)上,我國企業(yè)聯(lián)合研究機構(gòu)也開發(fā)出了SiC-MOSFET、SiC-SBD和SiC功率管等。但是,相關(guān)產(chǎn)品的性能、工藝、商用等方面,均落后于國際水平。目前,SiC功率器件技術(shù)尚基本集中在日本、歐美等公司的手中。
單就Si器件和SiC器件的成本來看,雖然目前價格相差仍然比較大,但是如果從SiC器件帶來的系統(tǒng)性能提升來看,其帶來的總體效益將追平兩類不同器件形成的價差,特別是在高壓復雜環(huán)境中應(yīng)用,SiC器件的優(yōu)勢表現(xiàn)得更加明顯。未來隨著SiC功率器件產(chǎn)業(yè)化的擴大,價格的進一步降低,其應(yīng)用空間與市場前景將越來越光明。中國企業(yè)有必要加大這方面的研發(fā)與商業(yè)化,借技術(shù)升級之機,拉近與國際先進技術(shù)的差距,追上國際巨頭的步伐,做大做強我國功率器件產(chǎn)業(yè)。