碳化硅和氮化镓——第三代半导体材料双雄

全球有40%的能量作为电能被消耗, 而电能转换最大耗散是半导体功率器件。我国作为世界能源消费大国, 如何在功率电子方面减小能源消耗就成为一个关键的技术难题。伴随着第三代半导体电力电子器件的诞生，以碳化硅和氮化镓为代表的新型半导体材料走入了我们的视野，并在近些年中逐步得以应用。SiC和GaN被称为“宽带隙半导体”，因为将这些材料的电子从价带扩散到导带需要能量: 其中硅所需能量为1.1eV，氮化硅则需3.3eV，氮化镓则需3.4eV. 这就带来了更高的击穿电压，在某些应用中可高到1200-1700V。通过合适的生产工艺，WBG展现出以下优点：。显然，WBG技术是未来电力电子的根基，将为各种领域的创新应用奠定基础。其最大的新技术市场是二极管市场，但WBG预计将在未来5年内充斥晶体管市场。