对于SiC来说，它是具有成本效益的大功率高温半导体器件是应用于微电子技术的基本元件。SiC是宽带隙半导体材料，与Si相比，它在应用中具有诸多优势。由于具有较宽的带隙，SiC器件的工作温度可高达600℃，而Si器件的最高工作温度局限在175℃。SiC器件的高温工作能力降低了对系统热预算的要求。此外，SiC器件还具有较高的热导率、高击穿电场强度、高饱和漂移速率、高热稳定性和化学惰性，其击穿电场强度比同类Si器件要高。
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SiC与功率器件主要的结合方式，包括二极管、晶体管和模块（混合模块）三大类。
（一）SiC功率二极管：主要包括肖特基二极管（SBD）、PIN二极管、结势垒控制肖特基二极管（JBS）三种类型。SiC-SBD的出现，帮助SBD的应用电压范围，从250V提高到200V。在3kV以上的整流器应用领域，SiC-PiN和SiC-JBS较Si基整流器具有更高的击穿电压、更快的开关速度、更小的体积和更轻的重量，实际应用正不断增加。
（二）SiC晶体管：主要包括金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）、双极型晶体管（BJT）、结型场效应晶体管（JFET）、绝缘栅双极型晶体管（IGBT）和门极可关断晶闸管（GTO）等，目前在车用领域，SiC-MOSFET已经在部分车型中开始商业化应用。总体来看，SiCJBS二极管和MOSFET晶体管由于其性能优越，成为目前应用最广泛、产业化成熟度最高的SiC功率器件。
（三）SiC（混合）模块：随着由Si-IGBT芯片和Si-FWD芯片组成的IGBT模块在追求低耗的道路上走向理论极限，而具有耐热性和耐高压击穿能力的SiC器件成本仍较高，混合型SiC模块（Si-IGBT+SiC-SBD）被认为是综合器件性能和材料成本的折衷优化选择。为进一步提升SiC功率器件的电流容量，通常采用模块封装的方法把多个芯片进行并联集成封装。SiC功率模块率先从由IGBT-Si基芯片和SiCJBS二极管芯片组成的混合功率模块产品发展而来。
SiC混合模块采用大芯片面积、大电流等级的Si-IGBT作为主器件，小芯片面积、小电流等级的SiC-MOSFET作为辅助器件。二者并联实现小电流时由SiC-MOSFET导通，此时SiC-MOSFET极低的导通电阻可以有效减少导通功耗；大电流时由IGBT导通，此时IGBT大电流下导通压降小的优势也可以减少导通损耗。
随着SiC-MOSFET器件的成熟，Wolfspeed、Infineon、三菱、Rohm等公司，相继开发了由SiC-JBS二极管和SiC-MOSFET组成的全SiC功率模块。目前，SiC功率模块产品最高电压等级为3300V，最大电流700A，最高工作温度为175℃。在研发领域，SiC功率模块最大电流容量达到1200A，最高工作温度达到250℃，并采用芯片双面焊接、新型互联和紧凑型封装等技术来提高模块性能。
SiC器件在高温、高频、大功率、高电压光电子及抗辐照等方面具有巨大的应用潜力。
1、SiC器件在高温环境中的应用
在航空航天和汽车设备中，电子器件经常要在高温下工作，如飞机发动机、汽车发动机、在太阳附近执行任务的航天器以及卫星中的高温设备等。使用通常的Si或者GaAs器件，因为它们不能在很高的温度下工作，所以必须把这些器件放在低温环境中，这里有两种处理方法：一种是把这些器件放在远离高温的地方，然后通过引线和连接器将它们和所需控制的设备连接起来；另一种是把这些器件放在冷却盒中，然后放在高温环境下。很明显，这两种方法都会增加额外的设备，增加了系统的质量，减小了系统可用的空间，使得系统的可靠性变差。如果直接使用可以在高温下工作的器件，将可以消除这些问题。SIC器件可以直接工作在3M—枷Y，而不用对高温环境进行冷却处理。
2、SiC器件的微波应用
SiC器件除了可以在高温下工作以外，还具有很多优良的微波特性。
关键的航空无线电设备依赖于前端射频接收器探测和放大有用信号以及过滤干扰信号的能力。随着无线电波频谱越来越拥挤，由射频干涉引起的导航和定位航空设备发生故障对飞行安全的威胁越来越大。使用SiC半导体器件将会大大增强射频接收器电路的抗干扰能力。与Si混频器相比，SiC混频器成功地将Si接收器电路中的射频干扰减弱到原来的十分之一。
3、SiC智能功率器件在电力系统中的应用
先进的SiC功率电子器件能够提高公用电力系统的效率和可靠性。当前，任一时刻所需提供的电能应该比实际消耗的电能多大约20％。这些过剩的电力储存为的是确保电力服务能够稳定和可靠。以免受到日常负载变化和局部故障的影响。将智能功率器件和电源阵列结合起来能大大地降低所必需的电能存储余量，因为这些电路能够探测并立即补偿局部电脉冲。电能存储余量至少可以减少5％，这将大大节约能源。相同的智能功率技术也可以把现有辐电线所能传送的电能提高大约50％。
按照从材料至最终应用的划分，SiC功率半导体产业链主要包括衬底、外延、器件与模块、应用等产业环节。
1、衬底制备
目前商用SiC单晶生长基本上采用升华法，该方法具有合适的生长速度，有利于规模化生产。
2、外延生长
经过多年发展，化学气相沉积（CVD）生长已成为SiC外延生长的主要方法。
3、器件与模块
由于SiC材料具有耐腐蚀、高硬度和易碎性等特点，所以其加工工艺难度比普通的Si和GaAs等半导体材料更高。
4、产品应用
SiC功率器件应用领域可以按电压划分：
低压应用（600V至1.2kV）：高端消费领域（如游戏控制台、等离子和液晶电视等）、商业应用领域（如笔记本电脑、固态照明、电子镇流器等）以及其他领域（如医疗、电信、国防等）
中压应用（1.2kV至1.7kV）：电动汽车/混合电动汽车（EV/HEV）、太阳能光伏逆变器、不间断电源（UPS）以及工业电机驱动（交流驱动ACDrive）等。
高压应用（2.5kV、3.3kV、4.5kV和6.5kV以上）：风力发电、机车牵引、高压/特高压输变电等。
目前SiC功率器件主要定位于功率在1kw-500kw之间、工作频率在10KHz-100MHz之间的场景，特别是一些对于能量效率和空间尺寸要求较高的应用。如电动汽车车载充电机与电驱系统、直流充电桩（快充桩）、光伏微型逆变器、高铁、智能电网、工业级电源等领域，可替代部分硅基MOSFET与IGBT。
功率半导体传统强者与材料龙头产业化领先，国产厂商逐步入局。目前，国际上主要的SiC功率器件产业化公司有美国Wolfspeed（Cree子公司）、德国Infineon、日本Rohm、欧洲的意法半导体（STMicroelectronics）、日本三菱（Mitsubishi）。另外，美国通用电气（GE）、日本丰田（Toyota）、日本富士（Fuji）、日本东芝（Toshiba）、MicroSemi、USCi、GeneSiC、中车时代电气等公司也开发了SiC功率器件产品。
国内厂商SiC功率器件发展现状
1、泰科天润
泰科天润成立于2011年，是一家致力于碳化硅（SiC）功率器件研发和生产的企业。总部位于北京中关村，在北京拥有一座完整的半导体工艺晶圆厂，可在4英寸SiC晶圆上实现半导体功率器件的制造工艺。产品线涉及基础核心技术产品、碳化硅成型产品以及多套行业解决方案，基础核心产品以碳化硅肖特基二极管为代表。
早在2015年，泰科天润就宣布推出了一款3300V/50A高功率碳化硅肖特基二极管产品。据报道，该产品具有低正向电压降、快开关速度、卓越的导热性能等特性，适用于轨道交通、智能电网等高端领域。
据介绍，3300V/50A高功率碳化硅肖特基二极管工作时的正向压降的典型值为2.22V（IF=50A,Tj=25℃）、4.75V（IF=50A,Tj=175℃）；反向漏电流的典型值为120uA（VR=3300V,Tj=25℃）、200uA（VR=3300V,Tj=175℃）；在恶劣的电气环境下最大限度地提高可靠性；可在-55℃到175℃温度范围内正常工作。产品可提供未封装的裸芯片，器件封装类型可根据客户要求定制。
2018年10月，泰科天润与高温长寿半导体解决方案领先供应商CISSOID达成战略合作，共同推进碳化硅功率器件在工业各领域，尤其是新能源汽车领域实现广泛应用，如上文介绍，新能源汽车将会是碳化硅功率器件市场规模的主要增长领域。
汽车中用量最多的半导体器件主要是三大类，传感器、MCU和功率器件。其中功率器件主要应用在动力控制系统、照明系统、燃油喷射、底盘安全等系统中。与传统汽车相比，新能源汽车新增大量功率器件用量，为什么呢？
由于新能源汽车普遍采用高压电路，当电池输出高电压时，需要频繁进行电压变换，这时电压转换电路（DC-DC）用量大幅提升，此外，还需要大量的DC-AC逆变器、变压器、换流器等，这些对IGBT、MOSFET、二极管等半导体器件的需求量也大幅增加。
据泰科天润官微介绍，公司当前的产品主要以SiC肖特基二极管为主，可以提供反向电压为600V、1200V、1700V、3300V等级别的器件，包括击穿电压为600V，工作电流为1A、2A、3A、4A、5A、6A、8A、10A、20A的器件，以及击穿电压为1200V，工作电流为2A、5A、10A、20A、30A、40A、50A的器件，此外，器件的封装类型主要为TO-220、TO-247（可根据客户要求定制）。
2、深圳基本半导体
深圳基本半导体成立于2016年，由清华大学、浙江大学、剑桥大学、瑞典皇家理工学院等国内外知名高校博士团队创立，专注于碳化硅功率器件的研发与产业化，是深圳第三代半导体研究院发起单位之一。
深圳基本半导体有限公司长期专注SiC功率器件研发，主要产品包括SiC二极管、SiC?MOSFET及车规级全SiCMOSFET模块，广泛应用于新能源发电、新能源汽车、轨道交通和智能电网等领域。
以SiC二极管为例，通过采用国际领先的碳化硅设计生产工艺，基本半导体旗下SiC二极管的性能对标国际知名厂商同类产品，甚至在某些产品参数上更优于国际厂商，实现光伏逆变器、车载电源、新能源汽车充电电源、通讯电源、服务器电源等行业的大规模应用。
同时，基本半导体在2018年10月正式发布的1200V碳化硅MOSFET，是第一款由中国企业自主设计并通过可靠性测试的工业级产品，各项性能达到国际领先水平，其中短路耐受时间更是长达6μs。
SiC功率模块对于器件芯片本身要求很高、对封装要求很高。前不久，深圳基本半导体营销总监蔡雄飞先生在接受媒体采访的时候透露，基本半导体目前正在研发一款对标“用于特斯拉Model3的ST全SiCMOSFET模块”的车规级产品，2019年已经能提供工程样品，将会跟国内知名汽车整车厂进行联合开发以及样机研发，预期该产品将于2021-2022年上市。
3、扬杰科技
扬杰科技成立于2006年8月2日，2014年1月在深交所创业板挂牌上市，公司专业致力于功率半导体芯片及器件制造、集成电路封装测试等领域的产业发展，主营产品为各类电力电子器件芯片、功率二极管、整流桥、大功率模块、DFN/QFN产品、SGTMOS及碳化硅SBD、碳化硅JBS等。产品广泛应用于消费类电子、安防、工控、汽车电子、新能源等诸多领域。
从扬杰科技2018年半年度报告中了解到，公司正在积极推进SiC芯片、器件研发及产业化项目，加强碳化硅领域的专利布局，重点研发拥有自主知识产权的碳化硅芯片量产工艺，针对电动汽车、充电桩、光伏逆变等应用领域。
扬杰科技官网显示，目前已有的4个碳化硅碳化硅肖特基模块，型号分别是MB200DU01FJ、MB200DU02FJ、MB300U02FJ、MB40DU12FJ，如查看Datasheet可以知道，MB200DU01FJ这个型号，可以应用在电镀电源、高频电源、大电流开关电源、反向电池保护、焊机等场景中。
4、芯光润泽
芯光润泽成立于2016年3月，是一家专业从事第三代半导体SiC功率器件与模块研发和制造的高科技企业。目前已与西安交大、西安电子科技大学、华南理工等院校成立联合研发中心，与美的集团、爱发科集团和强茂集团等企业签署合作。
2018年9月18日，芯光润泽国内首条碳化硅智能功率模块（SiCIPM）生产线正式投产，该项目于2016年12月正式开工建设，据了解，该产线投产稳定后，每月生产规模可达30万、每年可达360万颗。
从芯光润泽官网获悉，公司目前拥有碳化硅产品为碳化硅SBD和碳化硅MOSFET，如XGSCS1230SWA是碳化硅SBD其中一个型号，可以满足电压为1200V的电压需求，适用场景为开关电源、功率因数校正、电力逆变器、不间断电源（UPS）、电机驱动等等。
5、瑞能半导体
瑞能半导体有限公司是由恩智浦半导体与北京建广资产管理有限公司共同投资建立的高科技合资企业，于2016年1月19日宣布正式开业，运营中心落户上海。瑞能半导体一直专注于研发行业领先的、广泛且深入的双击功率半导体产品组合，包括可控硅整流器和三端双向可控硅、硅功率二极管、高压晶体管和碳化硅二极管等。
公司的碳化硅二极管主要应用在工业、服务器、空调等领域，从官网了解到，瑞能半导体碳化硅二极管型号共有25个，都可以满足电压为650V的需求，如型号NXPSC16650B，可以应用在功率因数校正、开关模式电源、不间断电源（UPS）、光伏逆变器、LED/OLED电视、电机驱动等场景中。
6、上海瞻芯电子
上海瞻芯电子成立于2017年7月17日，是一家由海归博士领衔的Fabless半导体初创公司，齐集了海内外一支经验丰富的工艺、器件、电路设计、系统应用、市场推广和商务管理的高素质核心团队。公司致力于开发以碳化硅功率器件为核心的高性价比功率芯片和模块产品，为电源和电驱动系统的小型化、高效化和轻量化提供完整的半导体解决方案。
2017年10月上旬，公司完成工艺流程、器件和版图设计，在10月到12月间完成初步工艺试验；并且从2017年12月开始正式流片，在短短不到5个月内克服种种困难，成功地在一条成熟量产的6英寸工艺生产线上完成碳化硅(SiC)MOSFET的制造流程。晶圆级测试结果表明，各项电学参数达到预期，为进一步完成工艺和器件设计的优化奠定了坚实基础。2018年5月1日，第一片国产6英寸SiCMOSFET晶圆正式诞生。
全球SiC功率器件市场的发展趋势。随着国际上SiC功率器件技术的进步和制造工艺从4英寸升级到6英寸，器件产业化水平不断提高，SiC功率器件的成本迅速下降。目前业界对于SiC材料的成本下降曲线较为乐观，单位逆变器峰值相电流价值量（$/Arms）2025年有望降至当前新能源汽车IGBT单位成本水平。根据STM对MOSFET（SiC）和IGBT（Si基）的成本对比，预计2-3年内MOSFET（SiC）的成本有望下降至IGBT（Si基）的2~2.5倍，年均降幅约15%。
随着SiC功率器件的成本下降，有望引领包括新能源汽车在内的诸多行业，在功率半导体使用上迎来大规模升级迭代，短期看与MOSFET、混合模块等器件的结合路径，在操作性和经济性角度存在一定优势，有望继续成为部分主机厂商未来2-3年的新选择、新需求。
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