隨著全球能源的日趨緊張，節(jié)能節(jié)電迫在眉睫。電能轉(zhuǎn)換是節(jié)能節(jié)電的重要環(huán)節(jié)。在電能轉(zhuǎn)換過程中，轉(zhuǎn)換期間的能量損失是影響節(jié)能節(jié)電的重要因素，始終成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。硅功率半導(dǎo)體器件經(jīng)歷了由雙極晶體管、晶閘管，到功率MOSFET及當(dāng)今倍受青睞的絕緣柵場效應(yīng)管（IGBT）的發(fā)展過程，它使電力電子節(jié)能節(jié)電取得了很大的進(jìn)步。

　　一、SiC功率元件擁有其獨(dú)特的優(yōu)勢。

　　對于SiC來說，它是具有成本效益的大功率高溫半導(dǎo)體器件是應(yīng)用于微電子技術(shù)的基本元件。SiC是寬帶隙半導(dǎo)體材料，與Si相比，它在應(yīng)用中具有諸多優(yōu)勢。由于具有較寬的帶隙，SiC器件的工作溫度可高達(dá) 600℃，而Si器件的最高工作溫度局限在175℃。SiC器件的高溫工作能力降低了對系統(tǒng)熱預(yù)算的要求。此外，SiC器件還具有較高的熱導(dǎo)率、高擊穿電場強(qiáng)度、高飽和漂移速率、高熱穩(wěn)定性和化學(xué)惰性，其擊穿電場強(qiáng)度比同類Si器件要高。可以說隨著技術(shù)的發(fā)展，SiC的發(fā)展前景是十分明朗的！

　　二、功率元件SiC器件的應(yīng)用現(xiàn)狀

　　隨著現(xiàn)代電力電子技術(shù)的高頻大功率化的發(fā)展，開關(guān)器件在應(yīng)用中潛在的問題越來越凸出，開關(guān)過程引起的電壓、電流過沖，影響到了逆變器的工作效率和工作可靠性。為解決以上問題，過電流保護(hù)、散熱及減少線路電感等措施被積極采用，緩沖電路和軟開關(guān)技術(shù)也得到了廣泛的研究，取得了迅速的進(jìn)展。利用功率元件能夠很好地解決上述的問題。

　　絕緣柵雙極性晶體管igbt是一種新型的電力電子器件，它綜合了gtr和 mosfet的優(yōu)點(diǎn)，控制方便、開關(guān)速度快、工作頻率高、安全工作區(qū)大。隨著電壓、電流等級的不斷提高，igbt成為了大功率開關(guān)電源、變頻調(diào)速和有源濾波器等裝置的理想功率開關(guān)器件，在電力電子裝置中得到非常廣泛的應(yīng)用。

　　SiC 器件在高溫、高頻、大功率、高電壓光電子及抗輻照等方面具有巨大的應(yīng)用潛力。

　　1 SiC器件在高溫環(huán)境中的應(yīng)用

　　在航空航天和汽車設(shè)備中，電子器件經(jīng)常要在高溫下工作，如飛機(jī)發(fā)動機(jī)、汽車發(fā)動機(jī)、在太陽附近執(zhí)行任務(wù)的航天器以及衛(wèi)星中的高溫設(shè)備等。使用通常的Si或者 GaAs器件，因為它們不能在很高的溫度下工作，所以必須把這些器件放在低溫環(huán)境中，這里有兩種處理方法：一種是把這些器件放在遠(yuǎn)離高溫的地方，然后通過引線和連接器將它們和所需控制的設(shè)備連接起來；另一種是把這些器件放在冷卻盒中，然后放在高溫環(huán)境下。很明顯，這兩種方法都會增加額外的設(shè)備，增加了系統(tǒng)的質(zhì)量，減小了系統(tǒng)可用的空間，使得系統(tǒng)的可靠性變差。如果直接使用可以在高溫下工作的器件，將可以消除這些問題。SIC器件可以直接工作在3M—枷Y，而不用對高溫環(huán)境進(jìn)行冷卻處理。