元件價格下降/可靠度大增 　碳化矽MOSFET商用邁大步

絕緣柵雙極電晶體(IGBT)，這種顛覆性的功率電晶體在20世紀80年代早期實現商業化，對電力電子行業產生了巨大的積極影響，它實現了創新的轉換器設計、提高了系統效率和全球節能。事實上，有估計顯示，IGBT在過去25年中幫助避免了75萬億磅的二氧化碳排放[1]。

正如20世紀80年代革命性的IGBT技術，如今的寬頻半導體碳化矽(SiC)也越來越顯示出再次革新電力電子世界的希望。IGBT為我們帶來了能夠以較低的通態(即較低的導通電阻)損耗以及控制良好的高壓開關阻斷電晶體。然而，這種元件在開關速度上是有限的，如此導致了較高的開關損耗、龐大且昂貴的熱管理以及功率轉換系統效率的上限。SiC電晶體的出現在相似的通態損耗(實際上在輕負載狀態下會更低)，以及電壓閉鎖能力的條件下，幾乎消除了IGBT所具有的開關損耗，除了降低系統的整體重量和尺寸外，它還帶來了前所未有的效率提高。

然而，像大多數顛覆性技術一樣，商用SiC功率元件的發展也經歷了一段時期的動盪。本文的目的旨在說明SiC MOSFET技術發展的來龍去脈，以及這種元件進展的簡史，展示其今天的技術優勢和未來的商業前景。