半导体芯片界公认的“未来材料”——碳化硅

2018-12-25

碳化硅(SIC)是半导体界公认的“一种未来的材料”,是新世纪有广阔发展潜力的新型半导体材料。预计在今后5~10年将会快速发展和有显著成果出现。促使碳化硅发展的主要因素是硅(SI)材料的负载量已到达极限,以硅作为基片的半导体器件性能和能力极限已无可突破的空间。


根据数据显示,碳化硅 (SiC)电力电子市场是具体而实在,且发展前景良好。这种趋势非但不会改变,碳化硅行业还会进一步向前发展。业界半导体企业正在尝试碳化硅技术,以应用于具体且具有发展前景的项目。


碳化硅

碳化硅(SiC)是一种宽带隙材料,与硅相比,具有许多优点,例如,工作温度更高,散热性能得到改善,开关和导通损耗更低。 不过,宽带隙材料比硅基材料的量产难度更高。因为纯硅晶圆的提升空间的局限性,碳化硅的出现也算是半导体芯片的一种导向和突破。


碳化硅特性

碳化硅的优点

更高的性能和工作电压

• 功率损失极低

• 本征SiC体二极管(MOSFET)(4象限开关操作)

• 开关比硅更快,更可靠

• 在击穿电压相同的条件下,芯片尺寸更小

• 能效更高

• 导热性高

更高的工作频率

• 开关损耗更低,二极管开关性能出色

• 更小、更轻量化的系统


更高的工作温度

• 工作节温最高200°C

• 散热要求降低,可用于轻量化系统,延长使用寿命


容易驱动

• 完全兼容标准栅极驱动器

• 设计更简单




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