随着碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN）等新材料在二极管、场效应晶体管（MOSFET）和其他元件中的不断应用，电力电子行业的技术革命已经开始。这些新组件仍然比传统硅组件昂贵得多，但它们的性能指标，如开关速度和开关损耗，很难与之匹配。

　　碳化硅具有优异的材料特性，可以显著降低开关损耗，因此可以大大提高功率开关的工作频率，从而显著减小功率系统的尺寸。

　　至于转换效率，碳化硅即使在高压条件下也能支持单极操作，而硅晶体管不能支持高压操作。因此，其功耗、转换效率等指标性能明显优于硅元件。

　　目前，大部分大功率电力设备仍以机械结构为主，成本较高，且产品体积较大，更需要频繁维护。为了改善这些缺点，基于电力电子的新一代大功率设备应运而生。碳化硅等新一代组件是这种电子电力设备不可或缺的贡献者。

　　SiC器件相对于Si器件的优势主要来源于三个方面：降低功率转换过程中的能量损失、更容易小型化以及更好的耐高温和耐压力性。

　　减少能量损失

　　SiC材料的开关损耗非常低，整个SiC功率模块的开关损耗远低于相同IGBT模块的开关损失，并且开关频率越高，IGBT模块与IGBT模块之间的损耗差异越大，这意味着对于IGBT模块而言，不擅长高速开关工作，整个SiC功率模块不仅可以大大降低损耗，而且可以实现高速切换。

　　低电阻使小型化更容易

　　SiC材料具有较低的导通电阻，并且在相同电阻值下可以减小芯片面积。SiC功率模块的尺寸可以仅为Si的约1/10。

　　更耐高温

　　SiC的带隙为3.23ev，对应的本征温度可高达800摄氏度，高于Si。SiC的热导率为3.7W/cm/K，而硅的热导率仅为1.5W/cm/K。较高的热导率可导致功率密度显著增加，同时，冷却系统的设计更简单，或直接使用自然冷却。

　　综合驭势资本和科技电眼整合

　　审核编辑：郭婷