【行業】碳化硅與新能源第三代半導體加速滲透(26頁)

碳化硅半導體材料具有耐高壓、耐高溫、低損耗等優良性質。相比于傳統單晶硅,碳化硅的擊穿電壓約為硅基材料的 10 倍(更高的擊穿電壓有利于器件承受高壓)。此外,碳化硅具備熱導率是硅材料的 2-3 倍,使得碳化硅散熱更加迅速,有助于提高器件功率密度,在相同電流下,設備尺寸可以做得更小。同時,碳化硅材料具有相比于硅約 2 倍的飽和電子漂移速率、3 倍的禁帶寬度,使得碳化硅導通電阻率更低、功率損耗更小。另外,碳化硅器件在關斷過程中不存在電流拖尾現象,可以大幅提高實際應用的開關頻率,降低開關損耗。

碳化硅功率器件因材料特性具有明顯的性能和尺寸優勢。相同規格的碳化硅基MOSFET 與硅基 MOSFET 相比,其尺寸可大幅減小至原來的1/10,導通電阻可至少降低至原來的 1/100。相同規格的碳化硅基 MOSFET 較硅基 IGBT 的總能量損耗可大大降低 70%。

碳化硅功率器件的性能優勢直擊新能源行業的發展痛點。碳化硅功率器件的耐高壓、耐高溫、低損耗、體積小等性能優勢可滿足新能源行業的發展需求。新能源行業包括電動汽車、光伏、風電、特高壓輸電、儲能等細分領域普遍的發展痛點為開關損耗、導通損耗、熱管理、充電速度等,碳化硅功率器件的性能優勢直擊新能源行業的發展痛點,迎來下游應用需求推動上游供給發展的高速發展階段。

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