第一代元素半導(dǎo)體材料：如硅（Si）和鍺(Ge)；

第三代寬禁帶材料：如碳化硅（SiC）、氮化鎵（GaN）、氮化鋁（ALN）、氧化鎵（Ga2O3）等。

其中碳化硅和氮化鎵是目前商業(yè)前景最明朗的半導(dǎo)體材料，堪稱半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)內(nèi)新一代“黃金賽道”。

歷史上人類第一次發(fā)現(xiàn)碳化硅是在1891年，美國(guó)人艾奇遜在電溶金剛石的時(shí)候發(fā)現(xiàn)一種碳的化合物，這就是碳化硅首次合成和發(fā)現(xiàn)。在經(jīng)歷了百年的探索之后，特別是進(jìn)入21世紀(jì)以后，人類終于理清了碳化硅的優(yōu)點(diǎn)和特性，并利用碳化硅特性，做出各種新器件，碳化硅行業(yè)得到較快發(fā)展。

※ 碳化硅的性能優(yōu)勢(shì)

如果只算碳化硅芯片，在功率半導(dǎo)體方面碳化硅的對(duì)比傳統(tǒng)硅基功率芯片，有著無可比擬的優(yōu)勢(shì)：碳化硅能承受更大的電流和電壓、更高的開關(guān)速度、更小的能量損失、更耐高溫。因此用碳化硅的做成的功率模組可以相應(yīng)的減少了電容、電感、線圈、散熱組件的部件，使得整個(gè)功率器件模組更加輕巧、節(jié)能、輸出功率更強(qiáng)，同時(shí)還增強(qiáng)了可靠性，優(yōu)點(diǎn)十分明顯，具體總結(jié)如下：

1、更低的阻抗，帶來更小尺寸的產(chǎn)品設(shè)計(jì)和更高的效率；

3、極佳的高溫特性，能在更高溫度下工作。

※ 為什么碳化硅這么貴？

所有人都知道碳化硅未來巨大的商業(yè)前景，但是所有投身這個(gè)行業(yè)的就會(huì)遇到第一條最現(xiàn)實(shí)的問題，材料怎么辦？

目前傳統(tǒng)硅基產(chǎn)業(yè)極其成熟的商業(yè)環(huán)境，至少有一大半原因是硅材料較為容易得到。硅材料成熟且高效的制備技術(shù)使得硅材料目前十分低廉，目前6英寸硅拋光片僅150元，8英寸300元，12英寸850元左右。

只有原材料足夠便宜，產(chǎn)業(yè)規(guī)模才可能做大！

目前用直拉法，72小時(shí)能生長(zhǎng)出2-3米左右的硅單晶棒，一根單晶棒一次能切下上千片硅片。

你知道72小時(shí)能長(zhǎng)多少厚碳化硅單晶體嗎？只有幾厘米都不到?。?！

目前最快的碳化硅單晶生長(zhǎng)的方法，生長(zhǎng)速度在0.1mm/h-0.2mm/h左右，因此72小時(shí)也僅有7.2mm~14.4mm厚度的晶體。

所以大家可以想象，生產(chǎn)出來的碳化硅單晶片能貴成啥樣了。目前4英寸碳化硅襯底售價(jià)在2000-3000元左右，6英寸襯底更是達(dá)到6000-8000元的水平，外延片至少再X2的價(jià)格以上，而且還有價(jià)無貨。

作為全世界碳化硅龍頭企業(yè)，美國(guó)科銳（Cree）幾乎壟斷了70%以上的產(chǎn)能，因此國(guó)內(nèi)外下游廠家，紛紛和科銳簽訂長(zhǎng)期合約鎖定產(chǎn)能。

※ 碳化硅的市場(chǎng)

碳化硅MOSFET和碳化硅二極管用于太陽能，UPS，工業(yè)，汽車等應(yīng)用：主要集中在光伏儲(chǔ)能中的逆變器，數(shù)據(jù)中心服務(wù)器的UPS電源，智能電網(wǎng)充電站等需要轉(zhuǎn)換效率較高的領(lǐng)域。但是隨著近些年電動(dòng)和混合動(dòng)力汽車（xEV）的發(fā)展，SiC也在這個(gè)新領(lǐng)域迅速崛起，輻射的產(chǎn)業(yè)包括能源（PV，EV充電，智能電網(wǎng)等）、汽車（OBC,逆變器）、基礎(chǔ)設(shè)施（服務(wù)器）等。

綜上，在不遠(yuǎn)的將來，我們能預(yù)想到碳化硅會(huì)對(duì)電力電子行業(yè)產(chǎn)生革命性影響！