硅是半导体行业第一代基础材料,目前全球95%以上的集成电路元器件是以硅为衬底制造的。目前,随着电动汽车、5G等应用的发展,高功率、耐高压、高频率器件需求快速增长。
当电压大于900V,要实现更大功率时,硅基功率MOSFET和IGBT就暴露出短板,其在转换效率,开关频率,工作温度等多方面都将受限。而碳化硅(SiC)材料由于具有禁带宽度大(Si的3倍)、热导率高(Si的3.3倍或GaAs的10倍)、电子饱和迁移速率高(Si的2.5倍)和击穿电场高(Si的10倍或GaAs的5倍)等性质,SiC器件在高温、高压、高频、大功率电子器件领域和航天、军工、核能等极端环境应用领域有着不可替代的优势,弥补了传统半导体材料器件在实际应用中的缺陷,正逐渐成为功率半导体的主流。
碳化硅是用石英砂、石油焦(或煤焦)、木屑(生产绿色碳化硅时需要加食盐)等原料通过电阻炉高温冶炼而成。