SiC被發現并應用于工業生產已有百余年的歷史，但是將其用于功率電子領域則是最近一二十年的進展。其物理、電子特性使得SiC材料的器件擁有比傳統Si材料制品有更好的耐高溫耐高壓特性,從而能獲得更高的功率密度和能源效率。英飛凌一直在不斷開發碳化硅最前沿的技術，產品以及解決方案，致力于滿足用戶對節能，提升效率、縮減尺寸、系統集成和提高可靠性的需求。

電力電子未來發展的趨勢之一是使用更高的開關頻率以獲得更緊密的系統設計,所以如何降低動態損耗至關重要。因為SiC材料的本征特性,SiC器件的電容相當小。在高頻開關系統中,電容小也意味著開關損耗小。因為器件電容小,在高開關頻率高功率的應用中SiC器件優勢明顯:

圖 高開關頻率高功率的應用中SiC優勢明顯

如果需要更高開關頻率,則需要使用GaN材料的器件,但是GaN材料器件功率上有局限,因與本文無關,此處不題。

以英飛凌CoolSiC系列的第5代工藝肖特基二極管結構圖為例,以便更直觀的了解其特點:

從如下結構圖上看,此結構為肖特基二極管與普通PN結二極管的組合。平時為肖特基二極管, 電流高的時,表現為PN結二極管(因為高電流時,PN結二極管正向壓降小于肖特基二極管)。與其它廠商的SiC肖特基二極管在N型摻雜區上面多了P型摻雜區。這是結構上的主要差別,為的是同時結合兩種二極管的優點于一身。襯底比較薄,以降低VF,增加熱傳導性。

圖 英飛凌CoolSiC系列的第5代工藝肖特基二極管結構圖

目前SiC的應用還局限于很小一部分功率系統,今后的幾十年將是SiC器件獲得更大規模應用的時期,不僅僅是從能耗上考慮,其體積與系統穩定性也會因為SiC的采用而更加優化。目前市場上的SiC產品的代表性廠商為英飛凌的CoolSiC?系列。目前推出的產品系列有:

CoolSiC? MOSFET

CoolSiC? 肖特基二極管

CoolSiC?MOSFET柵極驅動IC

結合碳化硅技術，英飛凌又推出了哪些前沿解決方案？未來，英飛凌碳化硅技術將如何發展？不如，讓我們來次線下約會，你的疑問，我來解答！

2018年5月16日英飛凌將在深圳金茂萬豪酒店舉辦2018英飛凌碳化硅發展論壇。屆時，行業專家將齊聚一堂，我們誠邀您與英飛凌一起共同探討碳化硅行業大勢，分享技術革新。這場盛會將助您更進一步了解碳化硅的現狀與發展，帶您開啟碳化硅的“芯”篇章,擁抱技術革新“芯”亮點，分享碳化硅技術“芯"思路。