什么叫SiC功率器件？

SiC（碳化硅）是一种由Si（硅）和C（碳）构成的化合物半导体材料。 不仅绝缘击穿场强是Si的10倍，带隙是Si的3倍，而且在器件制作时可以在较宽范围内控制必要的p型、n型，所以被认为是一种超越Si极限的功率器件材料。 SiC中存在各种多型体（结晶多系），它们的物性值也各不相同。 用于功率器件制作，4H-SiC最为合适。

SiC的绝缘击穿场强是Si的10倍，因此与Si器件相比，能够以具有更高的杂质浓度和更薄的厚度的漂移层作出600V～数千V的高耐压功率器件。 高耐压功率器件的阻抗主要由该漂移层的阻抗组成，因此采用SiC可以得到单位面积导通电阻非常低的高耐压器件。

理论上，相同耐压的器件，SiC的单位面积的漂移层阻抗可以降低到Si的1/300。 而Si材料中，为了改善伴随高耐压化而引起的导通电阻增大的问题，主要采用如IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor : 绝缘栅极双极型晶体管）等少数载流子器件（双极型器件），但是却存在开关损耗大 的问题，其结果是由此产生的发热会限制IGBT的高频驱动。 SiC材料却能够以高频器件结构的多数载流子器件（肖特基势垒二极管和MOSFET）去实现高耐压，从而同时实现 “高耐压”、“低导通电阻”、“高频” 这三个特性。 另外，带隙较宽，是Si的3倍，因此SiC功率器件即使在高温下也可以稳定工作。

SiC能够以高频器件结构的SBD（肖特基势垒二极管）结构得到600V以上的高耐压二极管（Si的SBD最高耐压为200V左右）。

因此，如果用SiC-SBD替换现在主流产品快速PN结二极管（FRD:快速恢复二极管），能够明显减少恢复损耗。 有利于电源的高效率化，并且通过高频驱动实现电感等无源器件的小型化，而且可以降噪。 广泛应用于空调、电源、光伏发电系统中的功率调节器、电动汽车的快速充电器等的功率因数校正电路（PFC电路）和整流桥电路中。

SiC-SBD的开启电压与Si-FRD相同，小于1V。 开启电压由肖特基势垒的势垒高度决定，通常如果将势垒高度设计得低，开启电压也可以做得低一些，但是这也将导致反向偏压时的漏电流增大。 ROHM的第二代SBD通过改进制造工艺，成功地使漏电流和恢复性能保持与旧产品相等，而开启电压降低了约0.15V。 SiC-SBD的温度依存性与Si-FRD不同，温度越高，它的导通阻抗就会增加，从而VF值也增加。 不易发生热失控，所以可以放心地并联使用。