當前世界上的半導體元件，絕大多數是以第一代半導體材料硅基半導體為主的，約占市場95%的份額。但是隨著電動汽車、5G通訊等新興技術的發展，以氮化鎵、碳化硅為代表的新型基材越來越受到重視。

第三代半導體，以碳化硅為代表，具有禁帶寬度大、擊穿電場高、飽和電子漂移速度高、導熱率大等特點，特別在1200V的高壓環境中，有著明顯的優勢。

SiC晶體具有與GaN材料高匹配的晶格常數和熱膨脹系數，有著優良的熱導率，是GaN基的理想襯底材料。SiC襯底加工技術已然成為器件制作的重要基礎，其表面加工的質量和精度，直接影響外延薄膜的質量以及器件的性能。所以碳化硅襯底材料的加工，要求晶片表面超光滑、無缺陷、無損傷，表面粗糙度在納米以下。

碳化硅技術的新興機遇是無限的。只要需要高度可靠的電源系統，SiC MOSFET就能為許多行業的許多不同應用提供高效率，包括那些必須在惡劣環境下運行的應用。

與硅絕緣柵雙極晶體管(Si IGBT)相比，使用碳化硅(SiC)進行設計可在所有負載工作點實現非常高的效率，從而實現更小、功率密集的系統，具有高可靠性和更低的系統級成本。

3300V范圍內的SiC選項還很少，這正是推出新型Sic Bare Die MOSFET的動力。效率對于中壓電源轉換系統至關重要，其耐用性、緊湊性和減輕重量也同樣重要。這些SiC特性是降低整個系統、維護和運營成本的關鍵因素。

碳化硅的好處對各種日常應用場景產生的影響

火車和牽引系統：動力裝置，包括輔助動力裝置(APU)和牽引動力裝置(TPU)，存在于許多不同類型的運輸貨物和人員的車輛中，包括電動巴士、輕軌列車、重型貨運和運輸車輛。電動汽車同時配備APU和TPU，體積可能相當龐大。碳化硅MOSFET使設計人員能夠構建更小、功率密度更高的系統，提供無與倫比的性能、更低的熱損耗和更高的可靠性。

工業不間斷電源(UPS)：備用電源應與主電源一樣高效，碳化硅MOSFET與硅同類產品相比，損耗降低30%，系統成本節省高達15%，功率密度高出50%。最重要的是，它們是可靠的。使用SiC MOSFET的UPS系統可減少功率損耗并降低總體擁有成本，同時提高功率密度，使設計人員能夠將更多的備用電源裝入單個外殼中，或者裝入更小、更輕的系統中，以適應空間受限的環境。

工業電機驅動器：SiC的快速開關和更低的損耗使其成為高效集成電機驅動器的理想選擇，因為它使設計人員能夠減小電機驅動器的尺寸并將其移近電機，以降低成本并提高可靠性。

重型車輛：重型車輛的電氣化要求車輛的組件（包括高效逆變器）能夠處理更多的功率，同時繼續調節工作溫度。與Si IGBT解決方案相比，基于SiC的逆變器設計已證明可以顯著提高功率密度。SiC的熱管理功能有助于減少組件占地面積、提高性能和效率，并支持重載應用逆變器的更高頻率運行。

碳化硅可實現更小、更輕、更具成本效益的設計，更有效地轉換能源并支持各種最終用途應用。對于設計人員來說，Gen3、3300 V裸芯片碳化硅MOSFET在系統和芯片層面都具有優勢。

在系統層面，由于出色的導熱性而降低了冷卻要求，這意味著散熱器和風扇等冷卻組件可以更小，從而減少系統的體積、重量和成本。通過在更高的開關頻率下工作，儲能無源器件的尺寸以及牽引電機的諧波損耗也減小了。

在芯片級，第3代3300V 碳化硅裸芯片MOSFET 使用其固有的體二極管，從而與Si IGBT相比減少了材料清單(BOM)。與Si IGBT相比，SiC MOSFET可以在低至-55°C至高達175°C的溫度范圍內，以更高的開關速度運行。