碳化硅（SiC）是一種寬帶隙半導體，其帶隙寬度為3.26eV，遠高于硅（Si）的帶隙寬度（=1.12eV）。SiC具有較高的擊穿電場和較高的熱導率，這是由于它具有較低的晶格常數（即較短的原子間距離）從而具有較高的原子鍵。

Si和SiC的物理性質比較

當具有傳統結構的SBD反向偏壓時，耗盡區將延伸到半導體中，如下所示。由擊穿電場和耗盡區寬度形成的三角形區域代表SBD耐受電壓。耗盡區深度與摻雜濃度成反比。提高摻雜濃度有助于降低硅的電阻，從而降低SBD正向電壓（VF），但要犧牲耐受電壓（即三角形區域）。碳化硅的擊穿電場幾乎是硅的10倍。因此，如下圖所示，即使SiC SBD是重摻雜的，也可以增加SiC SBD相對于Si SBD的耐受電壓（即三角形區域）。

此外，由于耗盡層因較高濃度而拉伸較小，因此芯片的厚度將小于采用Si的情況。半導體（Si或SiC）的厚度可以看作是正向的串聯電阻，因此可以通過減小厚度來提高正向電壓。

文章來源：東芝半導體

審核編輯：湯梓紅