它們體積小巧，功能強大且效率極高：由碳化矽製成的半導體可以幫助將電池和傳感器中的電力電子技術提升到一個新的水平-為電動汽車的突破和支持工業領域的數位化做出重大貢獻。
在某些重要應用中，由碳化矽（SiC）製成的半導體比傳統半導體更有效地處理電。因此，這項新技術特別受電動汽車製造商的關注：由於採用SiC半導體，改進的電池控制有助於節省能源，從而極大地增加了電動汽車的使用壽命。SiC基半導體還可實現更快的充電速度。今天，每輛電動汽車中已經有很多半導體。未來，尤其是SiC轉化器件將因其切換速度，熱損失和緊湊尺寸的優勢而興起。其他公司，例如行動網路提供商，智慧型手機製造商和自動化行業，也對這些微型晶片寄予厚望。
SiC半導體的優勢與應用
10倍
與傳統的矽半導體相比，SiC功率電子半導體可以製造出多少小得多的材料。這是可能的，因為它們具有較大的帶寬，從而使它們能夠以較少的熱損失轉換電能。矽半導體必須大得多才能實現相同的性能。
減少多達50％
與由矽製成的常規半導體相比，SiC半導體中會發生熱損失。因此，SiC半導體的重要應用領域是電力電子學，即將電能轉換為設備可用的形式。例如，對於筆記本電腦，半導體被藏在充電器的變壓器中。到目前為止，矽半導體主要用於此用途，但它們會散發大量能量作為熱量。使用碳化矽半導體，熱量損失將大大減少，並且更多的能量可用於充電。
300–500％
與矽電晶體相比，SiC電晶體還可以提高開關頻率。這是SiC半導體可用於製造尺寸明顯較小的組件的另一個原因。
10％至15％
SiC半導體可以實現電動汽車更大的範圍，因為它們可以更有效地轉換能量。結果，汽車製造商可以在其電動汽車中安裝較小的電池。這對於製造商來說是雙贏的，並且可以為行業帶來動力。
適用於現代5G技術
SiC半導體也是理想的。超高速網絡將需要大量的功率和性能，尤其是傳輸站等基礎設施組件。為了使智慧型手機更快地充電，製造商將來可能會使用SiC半導體。此外，新型半導體還非常適合無線充電器和數據中心伺服器。
無限可能
SiC半導體為數位化工業流程開闢了道路。例如，可以用更快的傳感器系統更好地支持對電力電子設備要求特別高的速度的過程。基於SiC半導體的5G控制的行動裝置的使用也為工業4.0的進一步優化提供了巨大的潛力。
4,120億美元
去年整個半導體行業的營業額。SiC半導體仍然是小眾產品，銷售額約為5億美元。但是，行業專家預計，電動汽車將使銷售快速增長，在2020年至2022年之間每年增長10％至25％，到2023年將達到40％以上。
基本上，所有半導體都是由晶體製成的，晶體是由粉末（例如矽或碳化矽）在非常高的溫度下製成的。隨後將晶體切成薄片，稱為晶圓。可以將非常複雜的電子電路沉積到晶圓上，從而最終構成微電子設備。
新型SiC半導體材料的生產
超過50年
碳化矽半導體的生產和碳化矽晶體的生長已進行了大量研究，而碳化矽晶體的生長主要採用物理氣相傳輸（PVT）工藝。在高溫和低壓下製造小的碳化矽晶體。顆粒通過載氣到達較冷的籽晶，在此由於過飽和而發生結晶。
2400攝氏度
是碳化矽單晶材料生長過程所必需的。相反，常規矽晶體僅需要約1,500度的溫度。
10至14天
是在爐中生長碳化矽晶體所需的時間。這以及顯著更高的能耗，是它們比普通矽晶體貴的原因之一，而普通矽晶體可以在兩天內生長。
直徑150毫米
是最近的碳化矽晶片的尺寸。很快，將以工業規模生產直徑200毫米的SiC晶片。此時，它們的尺寸將達到「傳統」矽基行業的標準，從而實現SiC基電子產品的突破。
來源：碳化矽半導體材料