SiC酷在哪里？如何做最酷的SiC？
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硅是半导体产业的代表元素，作为最基础的器件原料，硅的性能已经接近了其物理极限。近年来随着电动汽车、5G的新应用的普及，对于功率器件的性能提出了更高的要求。例如GaN、砷化镓和SiC（碳化硅）等新材料半导体器件已经成为了行业内备受关注的产品。
SiC的酷在何处？
据陈清源先生介绍，与传统硅器件相比，SiC的带隙部分是硅材料的大概三倍。所以我们通常将这类器件称之为宽禁带半导体。在单位面积的阻隔电压能力方面，SiC是硅器件的大概7倍。电子迁移率的差距并不大，但是SiC器件的热传导能力是硅芯片的3倍多；电子漂移速度也是硅器件的2倍以上。
“传统的硅器件，产品范围最广，开发时间最久，性价比最高。从性价比的角度出发，硅是首选。”陈清源先生说道，“GaN器件的效率最高、功率密度最大、切换速度最快（MHz级），所以是中低压高性能应用的首选。SiC类功率器件的开关频率比GaN的要慢（kHz级），但SiC适用的电压范围从650V到3.3kV都可以，优势在于易用性和耐高温性能都相对较好。”
如何做业界最“酷”的SiC产品？
我们从英飞凌最新发布的650V CoolSiC MOSFET，来给大家展示一下，英飞凌是如何做出最“酷”的SiC器件的。
“最完整的SiC技术”
CoolSiC系列产品提供了完整的产品图谱来供客户选择，从静态导通电阻的角度来看提供了从27 mΩ到107 mΩ的四款产品，未来也会推出更多封装的形式。在可靠性方面，为了防止“误导通”，英飞凌将V(GS)的设计为4V以上，这样可以免除一些噪音的误导通。在一些特殊的拓扑（例如CCM图腾柱）中，优化了硬换向的体二极管，跟既有的硅体二极管的能力差异明显。另外，为了让传统硅器件的工程师更容易上手SiC的产品，尹飞凌将V(GS)的电压范围也放宽了，在0V电压即可关断V(GS)，这样就不会产生负压。这样就不会给整个电路造成负担，给设计人员带来额外的设计的压力。
同样的SiC的产品，在保证同样高可靠性的条件下，沟槽式的性能比平面式的更好。未来将SiC这种新材料的性能发挥到极致，英飞凌的CoolSiC系列的产品，一直以来采用了这种沟槽式的加工工艺。据陈清源介绍，传统的平面式的器件在导通状态下，性能和栅极氧化层的可靠性之间要做很大的折衷；沟槽式更容易达到性能要求而不偏离栅极氧化层的安全条件。沟槽式的技术虽然很多家都在做，但是英飞凌已经积累了二十多年的CoolMOS技术，这些技术积累可以确保采用沟槽式的SiC器件在生产良率和可靠性方面都可以维持较高的水准。
SiC的市场上，最近已经涌现出了很多的国内外的厂商，他们提供的产品或是具有较好的性能，或是价格极具竞争力。而对于英飞凌而言，SiC是一个长期的布局，从过去几年到未来，英飞凌将持续不断地进行研发资本的投入。因为英飞凌的功率产品线覆盖面比较广，而且在Si的领域已经积累了20多年的经验和销售渠道，所以其实在别的产品线上获得收益也可以用来补充SiC产品线的研发成本的投入。SiC产品的未来的高市场增长率是明确的，所以英飞凌将其视为是一场马拉松，将会持续不断地进行研发工作的投入。一些新晋厂商和小厂商在这方面相比英飞凌有着不小的差距，既要盈利，又要确保新产品的持续研发，保证不出局，还是很有压力的。
“沟槽式工艺是未来趋势”
持续的高研发资本投入
SiC产品的市场需求目前非常大， 根据IHS的预估，今年会有近5000万美元的市场份额。再往后到2028年，市场份额会达到1亿6000万美元。市场的蓬勃发展，带来了更多的机遇，未来英飞凌也会持续投入，推出更多的SiC的新品，让我们拭目以待。
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