過去幾年來，碳化矽（SiC）型功率半導體解決方案的使用情形大幅成長，成為各界仰賴的革命性發展。推動此項市場發展的力量包括下列趨勢：節能、縮減體積、系統整合及提升可靠性。
IGBT搭配SiC二極體 寬帶隙技術改變局勢
SiC裝置定位能夠充分因應上述市場挑戰。這項全新的寬帶隙技術，不僅是向前邁進的革命性發展（例如過去幾年來每一代新型的矽功率裝置），也具有真正改變局勢的能力。碳化矽型系統的革命性能力在於大幅提升效能，對於關注創新及劃時代解決方案的設計人員而言，相當具有吸引力。IGBT或超接面MOSFET結合SiC二極體，已經成為多種應用的標準配備，例如太陽能、充電器或電源供應。
這類組合是以快速的矽基開關搭配SiC二極體，通常稱為「混合式」解決方案。
近年來英飛凌已經製造數百萬個混合式模組，安裝於各種不同的客戶產品。
全球第一個混合式模組是在十多年前開發，以英飛凌EconoPACK封裝平臺為基礎（圖1）。特定應用部門是英飛凌任何新技術的初期採用者。視實際系統價值而定，如果新技術成本/效能的吸引力，足以改用更高技術的新型解決方案，其他應用就會跟進。英飛凌將深獲肯定的SiC二極體設計，應用於高階電源供應器之後，發現太陽能變頻器及升壓電路是其中最可能受益於此項新技術的部分。
圖1 全球第一個混合式模組解決方案，自2006年起生產。
除此之外，不斷電系統（UPS）及充電器等領域也可能跟進。像是馬達驅動器、牽引設備，以及長期展望的汽車應用等傳統部門，預計都將非常有興趣大規模改採新型半導體技術。
以往，能源效率是設計及行銷的關鍵，也使太陽能變頻器邁向成功。例如升壓電路使用的SiC二極體，是達到98%以上效率的最佳解決方案。
目前太陽能設計的主要趨勢，是基於減少切換損耗的方式來提升功率密度，實現體積更小的散熱器，此外也允許使用更高的作業頻率，藉以縮小磁鐵尺寸。 SiC二極體在現代太陽能變頻器及微變頻器應用方面，正逐漸成為主要元件。最近英飛凌SiC二極體技術邁入第五代。SiC二極體則更進一步採用縮小晶粒的方式，達到更具吸引力的成本定位。
此外，新技術功能實作之後，將較前代技術提供更多的客戶利益，例如降低正向電壓降，使導通損耗減少，以及提升突波電流功能，並改善崩潰行為。混合式解決方案是現今全球太陽能變頻器的標準作法。英飛凌已經提供此類技術15年以上，以深獲肯定的紀錄及可靠的大量生產，成為此項技術值得信賴的合作夥伴。
英飛凌採用整合式的製造概念，SiC晶片的生產線與大量的矽功率晶片相同，藉此保證達到與矽產品同等的可靠性及製程穩定性。此外，這項整合式概念也在產能方面也有所彈性，這項關鍵因素有助於在快速變遷的市場上推動新興技術普及。
依據對系統的深入瞭解，並明確著重在提升成本效能，可在矽半導體及碳化矽半導體之間形成最佳組合，成功定義產品。
磁鐵元件尺寸大幅縮減 SiC成功在望
這項作法不再以純半導體技術推動產品定義，而是針對目標系統量身打造的解決方案，此一發展方向是SiC成功在望的關鍵要素。從二極體技術的經驗看來，SiC電晶體未來幾年將以類似方式推出。這是重要的下一步，讓SiC更能與主流技術並駕齊驅。如上所述，關鍵要素為：
．深獲肯定的堅固程度
．具吸引力的成本/效能，實現可評測的系統優點
．大量生產能力
．依據對系統的瞭解來推動產品定義
多年來進行豐富深入的研究，主要是為了瞭解SiC的系統利益。使用單極SiC電晶體的轉換器提升切換頻率，可大幅縮減磁鐵元件的體積和重量。依據英飛凌的分析，建構於SiC裝置的轉換器相較於現有的矽基參考解決方案，尺寸僅為三分之一，重量則只有25%。由於體積及重量大幅縮減，系統成本也可降低20%以上。
未來幾年碳化矽解決方案將擴展進入其他應用領域，例如工業或牽引裝置。這是因為市場力量促使損耗降低，不僅為了提升效率，也是為了縮小封裝體積（由減少散熱器需求所促成）。如圖2所示，SiC已經用於各種高階及利基解決方案。現今的設計也發揮上述效益，在特定應用領域降低系統成本。
圖2 SiC的優點取決於使用場所及相關應用
未來實作碳化矽解決方案後，會有更多應用受益於整體的損耗降低。在此方面，下一項重要步驟就是採用SiC開關。