华为投资第三代半导体公司( 三 )

碳化硅是电力器件的未来?

碳化硅(SiC)是第三代半导体材料代表之一,是C元素和Si元素形成的化合物。跟传统半导体材料硅相比,它具有高临界击穿电场、高电子迁移率等明显的优势,是制造高压、高温、抗辐照功率半导体器件的优良半导体材料,也是目前综合性能最好、商品化程度最高、技术最成熟的第三代半导体材料,与硅材料的物理性能对比,主要特性包括:

(1)临界击穿电场强度是硅材料近10倍;

(2)热导率高,超过硅材料的3倍;

(3)饱和电子漂移速度高,是硅材料的2倍;

(4)抗辐照和化学稳定性好;

(5)与硅材料一样,可以直接采用热氧化工艺在表面生长二氧化硅绝缘层。

比如,在相同耐压级别条件下,Si-MOSFET必须要做得比较厚,而且耐压越高厚度就会越越厚,导致材料成本更高。在栅极和漏极间有一个电压隔离区,这个区越宽,内阻越大,功率损耗越多,而SiC-MOSFET可以讲这个区域做得更薄,达到Si-MOSFET厚度的1/10,同时漂移区阻值降低至原来的1/300。导通电阻小了,能量损耗也就小了,性能得到提升。

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