碳化硅材料有什么特点

文章来源：老虎说芯

原文作者：老虎说芯

本文介绍了碳化硅MOS的特点、挑战和发展前景。

碳化硅材料特点

目前车规级IGBT功率模块主要采用硅基材料制作，与硅基半导体材料相比， 以SiC为代表的第三代半导体材料具有高击穿电场、高饱和电子漂移速度、高热导率等特点，适合于制作高温、高频、抗辐射及大功率器件。基于SiC材料优良的特性，与硅基MOSFET/IGBT相比，相同规格SiC MOSFET在损耗、体积等指标上具有一定优势。

碳化硅需要突破的地方

尽管SiC产品在新能源汽车领域的应用前景被业界广泛看好，目前最大的发展瓶颈主要在于SiC MOSFET产品性价比较低。价格方面，由于SiC衬底生产效率低，成本较硅晶片高出较多，再加上后期外延、芯片制造及器件封装的低成品率，导致SiC器件价格居高不下。

产品性能方面，SiC MOSFET制造工艺中高质量、低界面态的栅界面调控技术还需加强，批量制造技术与成品率也需进一步提升。同时，SiC MOSFET真正落地的时间较短，在车载领域的稳定性和寿命等指标还需要时间与实践验证。

碳化硅发展趋势

具有长续航里程的中高端车型将率先导入。目前，新能源汽车企业普遍靠提高电池容量来增加续航里程。SiC MOSFET相比硅基IGBT损耗更低、功率转换效率更高，可在电池容量不变的前提下增加汽车续航里程。因此，综合考虑技术及成本因素，SiC MOSFET将在具有长续航里程的中高端新能源车型中率先导入。