摘要：

SiC是第三代半導(dǎo)體材料，其具備極好的耐壓性、導(dǎo)熱性和耐熱性，是制造功率器件、大功率射頻器件的突破性材料。根據(jù)Wolfspeed預(yù)計(jì)，2022年全球碳化硅器件市場(chǎng)規(guī)模達(dá)43億美元，2026年碳化硅器件市場(chǎng)規(guī)模有望成長(zhǎng)至89億美元。當(dāng)前SiC功率器件價(jià)格較高，是硅基IGBT的3~5倍左右，但憑借優(yōu)異的系統(tǒng)節(jié)能特性，SiC器件開始在新能源汽車、光伏、儲(chǔ)能等領(lǐng)域替代硅基器件。

按照電學(xué)性能的不同，碳化硅襯底可分為半絕緣型碳化硅襯底和導(dǎo)電型碳化硅襯底兩類，這兩類襯底經(jīng)外延生長(zhǎng)后主要用于制造功率器件、射頻器件等分立器件。其中，半絕緣型碳化硅襯底主要應(yīng)用于制造氮化鎵射頻器件。通過在半絕緣型碳化硅襯底上生長(zhǎng)氮化鎵外延層，制得碳化硅基氮化鎵外延片，可進(jìn)一步制成HEMT等氮化鎵射頻器件。導(dǎo)電型碳化硅襯底主要應(yīng)用于制造功率器件。與傳統(tǒng)硅功率器件制作工藝不同，碳化硅功率器件不能直接制作在碳化硅襯底上，需在導(dǎo)電型襯底上生長(zhǎng)碳化硅外延層得到碳化硅外延片，并在外延層上制造肖特基二極管、MOSFET、IGBT等功率器件。

碳化硅功率器件目前主要應(yīng)用于逆變器中。逆變器是一種將直流信號(hào)轉(zhuǎn)化為高壓交流電的裝置，在傳統(tǒng)硅基IGBT逆變器中，其基本原理為利用方波電源控制IGBT的開關(guān)，使得原來的直流電路輸出方波高電壓，經(jīng)過整形模塊的整形后形成正弦電壓，即交流電。由于輸出電壓和輸出頻率可以任意控制，所以逆變器被廣泛用于控制交流電機(jī)和無刷電機(jī)的轉(zhuǎn)速，是新能源發(fā)電、不間斷電源、電動(dòng)汽車、軌道交通、白色家電、電力配送等領(lǐng)域不可或缺的功率轉(zhuǎn)換裝置。新能源汽車占據(jù)碳化硅最大下游應(yīng)用市場(chǎng)。

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1.SiC引領(lǐng)行業(yè)變革！