SiC在电子领域中的应用,可以追溯到20世纪初,但直到20世纪90年代,它作为半导体材料的应用,才真正开始受到业界的重视。也正是在这个时间点,SiC首次被用做肖特基二极管、场效应晶体管和MOSFET。SiC的化学特性使其特别擅长处理高频、高功率和高温负载。只不过,即使是到了2022年,碳化硅晶圆的生产仍然非常困难,这导致它的普及进度十分缓慢。
在自然界中,SiC是一种极其罕见的物质,它主要存在于陨石的残余物中。当然,SiC也可以被人工合成,只是存在边缘错位、三角形缺陷等问题,这阻碍了SiC半导体的商业化进程。尽管SiC适用于许多潜在应用,但目前落地的应用还相对较少。
SiC是宽禁带半导体材料,比传统硅这类半导体材料有更大的能量差,具备更高的热导性能和电子性能,这些特性让SiC材料成为高功率、高温和高频应用的明星。事实上,相较于硅半导体器件,SiC器件的介电击穿强度可高10倍以上、能带隙和导热系数大3倍以上。这些性能优势可以提高系统整体效率、功率密度,降低系统损耗。