2010年碳化硅器件将主宰功率半导体市场

 
        近年来,通态电阻低并且散热性好的碳化硅器件,迅速发展。碳化硅的能带间隔为硅的2.8倍(宽禁带),达到3.09电子伏特。其绝缘击穿场强为硅的5.3倍,高达3.2MV/cm.其导热率是硅的3.3倍,为49w/cm.k。
由碳化硅制成的肖特基二极管及MOS场效应晶体管,与相同耐压的硅器件相比,其漂移电阻区的厚度薄了一个数量级。其杂质浓度可为硅的2个数量级。由此,碳化硅器件的单位面积的阻抗仅为硅器件的100分之一。
       此外,碳化硅器件的漂移电阻几乎就等于器件的全部电阻。因而碳化硅器件的发热量极低。
      近年利用碳化硅材料制作的IGBT(绝缘栅双极晶体管)等功率器件,已可采用少子注入等工艺,使其通态阻抗减为通常硅器件的十分之一。而采用碳化硅材料制作的功率器件,利用普通工艺,其电阻也可减为通常硅器件的十分之一以下。再加上碳化硅器件本身发热量小,因而碳化硅器件的导热性能极优。还有,碳化硅功率器件可在400℃的高温下正常工作。其可利用体积微小的器件控制很大的电流。可以说，碳化硅器件为减少功率器件体积和降低电路损耗作出了重要贡献。.
      目前,德国Infineon公司已在市场上出售碳化硅肖特基势垒二极管。世界不少大型半导体公司纷纷开发降低碳化硅器件沟道电阻并且降低整个器件功耗的技术。预计2006年后这些先进器件可在市场上出售。
      目前,低功耗的碳化硅器件已经从实验室进入了实用器件生产阶段。目前碳化硅圆片的价格还较高,其缺陷也多。通过不断的研究开发,预计到2010年前后,碳化硅器件将主宰功率器件的市场。