碳化硅很好，但为什么碳化硅IGBT很少见？
碳化硅IGBT面世已久
只在高耐压场景下小范围使用
什么是IGBT
IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) 的中文名称是绝缘栅双极型晶体管，是由晶体三极管和MOS管组成的复合型半导体器件。
IGBT芯片是IGBT器件的主要部分，由四个区域组成：N+型集电极、P型漏极、N型沟道和P+型栅极。IGBT芯片中使用的重要技术是沟道控制、载流子注入和处理高电压的结构设计。
为什么不用SiC
为什么市场上少有碳化硅IGBT？这和碳化硅的材料特性息息相关。与标准硅材料相比，碳化硅最大的优势是耐高温、耐高压、损耗低，这也使其成为目前高压大功率应用中的半导体材料首选。
碳化硅IGBT由于电导调制效应，导通电阻显著减小，与碳化硅MOSFET器件相比具有明显优势。以15kV IGBT器件为例，导通电阻降低约88%。但与此同时，碳化硅IGBT与碳化硅MOSFET结构上最大的区别为背面多了PN结，结电压为2.6V。这一特性限制了其在10kV以下领域的应用。
▲SiC IGBT/MOSFET比导通电阻与击穿电压关系 | 图源: 功率半导体之家
碳化硅作为一种宽禁带材料，可以在高耐压下保持更轻薄的芯片体积。而目前的碳化硅MOSFET已经可以覆盖IGBT的耐压水平、达到6500V耐压值，且MOSFET的芯片结构比IGBT更简单。
因此，在6500V及以下，SiC MOSFET更具优势，其导通电阻小于SiC IGBT。而在6500V或是更高的电压以上，SiC IGBT具有优势，其导通电阻小于SiC MOSFET。
▲IGBT与MOSFET | 图源网络
成本仍是最大阻碍
总结来说，因制备成本太高，且性能过剩，因此碳化硅IGBT在大多数应用场合都“毫无竞争力”。
但事实上，在一些10kV-25kV的高压场景，如PET电力电子变压器 (Power Electronic Transformer)，碳化硅IGBT则以优越的通态特性和开关速度难逢敌手。但在这些领域，碳化硅IGBT目前的最大劣势仍然是成本较高、以及应用范围十分有限。
目前，碳化硅IGBT的研发机构有CREE、日本产业技术综合研究所、中国电科第五十五研究所、中科院半导体所等。
SMC桑德斯微电子根据客户的需求设计和生产半导体及相关产品。
2015年，SMC布局碳化硅产品的设计、研发与制造，并推出了一系列节能可靠、高性价比的大功率碳化硅产品器件，可广泛运用于包括新能源汽车、光伏、储能、电源等各个领域。
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