來源：內容來自「功率半導體那些事兒」，謝謝。
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"。
*免責聲明：本文由作者原創。文章內容系作者個人觀點，半導體行業觀察轉載僅為了傳達一種不同的觀點，不代表半導體行業觀察對該觀點贊同或支持，如果有任何異議，歡迎聯繫半導體行業觀察。
今天是《半導體行業觀察》為您分享的第2258期內容，歡迎關注。
東南亞芯片｜傳感器｜IGBT｜SiC｜MLCC｜中興｜騰訊｜半導體股價｜芯片測試
閱讀更多 半導體行業觀察 的文章
