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　　宽带隙 (WBG) 半导体显着影响了使用它们的设备的可能性。材料的带隙是指电子从半导体价带的最高占据态移动到导带的最低未占据态所需的能量。

　　传统硅的带隙为 1.1 eV。然而，WBG 半导体，例如由碳化硅和氮化镓制成的半导体，通常具有 2 到 3 倍的带隙。

　　下面详细介绍一下为什么人们越来越有兴趣为他们的项目选择 SiC WBG 半导体。

　　理想的电热特性

　　SiC 半导体可以以更快的开关速度更好地处理更高的能量水平。更高的电热导率意味着人们可以通过选择碳化硅半导体来实现成本节约。这样做可以让他们缩小开关设计中常用的变压器和电感器等元件的尺寸。

　　设备的热导率与散热发生的难易程度有关。由于 SiC 的导热性比硅好得多，因此当首要任务之一是防止设备过热和发生故障时，它是一个不错的选择。相反，过热后导热系数低的半导体更难冷却。这可能会导致性能质量暂时下降。

　　另一个优势是，与硅制成的半导体相比，SiC WBG 半导体可以在更高的温度下安全运行。这使它们成为必须在炎热、恶劣的环境中工作而不会遭受性能损失的设备的理想选择。

　　更好的能源效率

　　SiC WBG 半导体也可能比硅制成的半导体更节能。原因之一是它减少了断电的情况。

　　人们还对将 SiC 半导体用于电动汽车 (EV) 充电器感兴趣。最近的一项研究有助于说明这一点。它显示了 13:1 的节能与 SiC 芯片与硅制成的芯片的增量功率投资。研究人员证实，这种显着差异将促进更快的充电时间、更长的射程和更轻的充电电子设备。他们还指出，这些好处将使使用这种半导体技术的汽车更具可持续性，使用寿命更长。

　　EV 行业的专业人士不断寻找创新方法，以确保 EV 车主有足够的动力到达他们需要去的地方。有些举措甚至涉及将充电器直接带给需要它们的人。

　　像这样的前瞻性选择无疑是有用的。然而，如果让汽车工作的内部技术能够逐步提高能源效率，那就更好了。人们应该更有兴趣让电动汽车成为主要交通工具，并放弃使用化石燃料的汽车。

　　碳化硅半导体提高的能源效率也可能改变城市获得电力的方式。与新加坡南洋理工大学相关的一个项目的重点是通过电网节约能源和成本，同时提高电网的弹性并减少碳足迹。该计划的一部分涉及构建包含 SiC 高频双向逆变器和转换器的智能电网。研究人员认为，这将帮助他们实现许多目标并推动电网技术向前发展。

　　更适用于更小、更轻的组件

　　当今的许多电子产品都在不断推动更小、更轻的封装。SiC 半导体的可用性满足了这两种需求。具有更紧凑的电力电子模块的设备提供了许多吸引制造商和消费者的优势。

　　设备内部功率转换设备尺寸和重量的减小可能导致相关制造商的资本和运营经验减少。如果这些成本削减被转移，想要这些设备的人会发现它们更实惠，并认为制造商具有竞争力。

　　此外，为 MOSFET 选择 SiC 的产品设计人员提供更高的功率密度以及更好的整体性能和可靠性。重量、尺寸和成本的降低使得 SiC WBG 半导体成为要求苛刻应用的热门选择，例如用于军事或发电领域的应用。

　　5G兼容性

　　世界仍未达到 5G 网络随时可用的地步。然而，进步正在稳步发生，5G网络对很多人来说不再是遥不可及的梦想。早期证据表明，SiC 半导体将是 5G 应用的绝佳选择。一个例子涉及一家为使用新兴 5G 网络的无线应用构建 GaN-on-SiC 射频设备的公司。

　　人们还经常提到 5G 网络的进步将如何通过允许持续、更准确的患者监测最终使人们更健康。已经进行了关于将 SiC 半导体用于体内使用的智能设备的研究。这表明它们提供的生物相容性使它们在使用过程中不太可能引起不需要的免疫反应。应用于神经植入物和用于深部组织癌症治疗的设备的 SiC 纳米技术是两个新兴的研究领域。

　　5G 讨论的另一个常见话题是，它将如何为连接设备带来新的机会，使其顺利融入人们的生活，并在后台无缝运行。SiC 半导体将为这些改进铺平道路，从而产生更时尚、更强大的高性能机器。

　　对于有兴趣了解 SiC WBG 半导体如何融入他们利用 5G 革命的计划的公司来说，这些好处也将变得更容易获得。Cree 和 Bosch 是最近宣布有意提高 SiC 半导体产量的两个品牌。

　　SiC 半导体带来积极发展

　　此概述说明了为什么 SiC WBG 半导体具有如此多吸引人的特性，从而证明电子设计人员比以前更频繁地选择它们。几十年来，硅半导体为社会提供了良好的服务，但它们已无法满足世界短期内的需求。WBG 半导体，包括由 SiC 制成的半导体，将弥补这一不足。此外，随着人们在更广泛的应用程序中尝试使用它们，设计师将对哪些项目可能需要使用它们感到更有灵感。