SiC SBD和MOS是目前最為常見的 SiC 基的器件，並且 SiC MOS 正在一些領域和IGBT爭搶份額。我們都知道，IGBT 結合了 MOS 和 BJT 的優點，第三代寬禁帶半導體SiC 材料又具有優於傳統 Si 的特性，那麼為什麼見得最多的卻是 SiC MOS，SiC IGBT 在哪兒呢？
我們都知道，Si 基 IGBT 目前依舊處於霸主地位，而隨著第三代寬禁帶半導體材料 SiC 的發展，有關 SiC 的器件陸續出現，並且嘗試著取代 IGBT 應用到的相關行業。如新能源汽車，SiC 功率器件正在全力進入的領域，像特斯拉的 SiC MOS 並聯方案，以及各半導體廠家正在全力佈局的汽車級 SiC MOS 模塊，根據前面我們提到的 SiC 材料的特性，更高功率、高頻率以及高功率密度的電控正在慢慢浮出水面。既然 SiC 在材料以及 IGBT 在器件的優勢如此明顯，那麼為什麼沒有 SiC IGBT 出現？
首先，每個企業的生存考慮到的一個關鍵因素 -- 成本，就目前 SiC 功率器件而言，價格上並沒有太大的優勢，可想而知 SiC IGBT 的價格在大多數應用場合是多麼的"毫無競爭力"。有些行業已經不是技術為導向，而是成本為主要因素，更是用不到 SiC IGBT。就算"不差錢"的新能源汽車行業目前也僅僅覬覦 SiC MOS。所以，成本是目前 SiC IGBT“生存”的最為關鍵的因素！
那 SiC IGBT 未來最有可能先出現在哪兒呢？答案就是我們今天要聊到的 -- 電力電子變壓器 PET，也稱固態變壓器 SST 或者智能變壓器 ST。一般指通過電力電子技術和高頻變壓器的組合來實現具有傳統工頻交流變壓器功能但不限於此的新型電力電子設備。
PET 一般應用於中高壓場合，電力機車牽引用的車載變流器；智能電網 / 能源互聯網以及分佈式可再生能源發電併網等。優點：兼容性好、可控性高以及良好的電能質量。下圖是基於傳統工頻交流變壓器和電力電子變壓器的低壓配電網的結構圖,大家可以體會一下什麼是 PET：
目前，PET 依舊有如下的問題或者說是瓶頸：電能轉換效率低、功率密度低、造價高和可靠性差等。而瓶頸產生的主要因素是應用其中的功率半導體器件的耐壓水平有限，導致 10kV 電壓需要採用多單元級聯的拓撲，從而導致了功率器件、儲能電容、電感等數量相當的龐大。
可見，想要有所突破便需要更高耐壓、更低損耗的功率半導體器件誕生 --SiC IGBT!
由於 Si 基 IGBT 的電壓容量、頻率上限、允許工作溫度等，應用的 PET 沒有再多的突破。而我們前面提到的第三代寬禁帶半導體 SiC 的優點，擊穿電場特別強、禁帶寬度大、電子飽和漂移速度快、熱導率高等，使其能夠滿足更高頻率、更高耐壓、更高功率等場合，可以使得目前電力電子變壓器 PET 突破瓶頸，更上一層樓~
有人就會問，那為什麼 SiC MOS 不行呢？這就和我們開篇提到的，除了材料優勢，還要有器件優勢！隨著阻斷電壓的升高和運行結溫的升高，最直觀的是 SiC MOS 的通態電阻也會大幅度增加，導致的損耗會很大，使得其並不適合以 10kV 以上電壓的設備。而 SiC IGBT 將會有優越的通態特性，以及開關速度和良好的安全工作區域，在 10kV~25kV 的場合"大顯身手"。
所以，並不是不可以，而是存在即合理！今天的內容希望大家能夠喜歡~
閱讀更多 與非網 的文章
