碳化矽元件材料特性比較
作者：楊雅嵐
定價：免費
出版單位：工研院IEK電子分項
出版日期：2010/09/30
出版類型：產業評析
所屬領域：電子零組件及材料
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摘要
碳化矽元件之興起以及引發研發投入之關鍵，在於傳統的矽基元件能隙帶較窄，對於高電壓耐受性不佳，此外諸如車輛應用需在高溫環境下操作，加上元件本身的操作溫度，使得具備高導熱特性之SiC元件在近期功率元件的發展上備受矚目，而這些優異的特性，均來自於材料本身差異。
圖一顯示碳化矽與矽及氮化鎵材料的主要電子特性比較。從圖中可看出碳化矽材料在崩潰電場(Breakdown Electric Field)、導熱特性(Thermal Conductivity)、熔點(Melting Point)、電子飽和遷移率(Saturation Electron Velocity)以及能隙(Energy Gap)等部分的特性表現均遠較傳統的矽材料為佳。在崩潰電場部分，碳化矽材料的崩潰電場強度約為矽材料的10倍，代表碳化矽元件可較矽元件耐壓高出10倍，同時在功耗損失上則....