何謂sic功率元件？ SiC半導體
1. SiC材料的物性與特徵
SiC(碳化矽)係由矽(Si)與碳©所組成之化合物半導體材料。
絕緣破壞電場強度為Si的10倍、能隙為Si的3倍，不僅優異，從製作元件需要之p型, n型控制可在廣泛的範圍內進行等特色來看，做為超越Si極限的功率元件用材料備受期待。
SiC存在著各種同質多形體(結晶多形)，各有不同的物性值。
針對功率元件4H-SiC最為合適。
| Properties | Si | 4H-SiC | GaAs | GaN |
|---|---|---|---|---|
| Crystal Structure | Diamond | Hexagonal | Zincblende | Hexagonal |
| Energy Gap: EG(eV) | 1.12 | 3.26 | 1.43 | 3.5 |
| Electron Mobility: μn(cm2/VS) | 1400 | 900 | 8500 | 1250 |
| Hole Mobility: μp(cm2/VS) | 500 | 100 | 400 | 200 |
| Breakdown Field: EB(V/cm)X106 | 0.3 | 3 | 0.4 | 3 |
| Thermal Conductivity(W/cm℃) | 1.5 | 4.9 | 0.5 | 1.3 |
| Saturation Drift Velocity: vs(cm/s)X107 | 1 | 2.7 | 2 | 2.7 |
| Relative Dielectric Constant: εS | 11.8 | 9.7 | 12.8 | 9.5 |
| p. n Control | ○ | ○ | ○ | △ |
| Thermal Oxide | ○ | ○ | × | × |
2. 做為功率元件所具備的特徴
從SiC的絕緣破壞電場強度與Si相比約10倍高而言， 600V～數千V的高耐壓功率元件相較於Si元件，可製作高不純物濃度且薄膜厚的漂移層。
因為高耐壓功率元件的電阻抵抗成分幾乎都是此漂移層的電阻，SiC則每單位面積的導通電阻非常低，可實現高耐壓元件。
理論上相同的耐壓相較於Si，可減低1/300面積的漂移層電阻。
Si為了改善高耐壓化所帶來的導通電阻增大，主要採用IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor : 絕緣閘雙極電晶體) 等少數載子元件(雙極元件)，存在開關損耗大的問題，其結果由於產生發熱，高頻驅動受到限制。
SiC因為利用高速元件構造之多數載子元件(蕭特基二極體與MOSFET)可實現高耐壓，可同時實現「高耐壓」、「低導通電阻」、「高速」。
而且由於能隙約為Si的3 倍寬，可實現即使高溫下也能動作之功率元件。
