这节课，我们将从碳化硅从属的宽禁带半导体，立足更大的视角，从宽禁带半导体优势、发展前景，深入探讨，为什么碳化硅和氮化镓，拥有着巨大的市场潜力？

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宽禁带半导体 · 定义

物理学家将材料的禁带定义为价带的最高占有态（电子在施加能量时从中跃迁的电子轨道带）和导带的最低非占有态之间的能量差（这些电子可以跃迁到的带）。禁带决定了电子从价带移动到导带所需的能量。

自20世纪50年代以来，传统硅（Si）一直是半导体的主要材料，其带隙为1.1eV。最新的宽禁带（WBG）半导体是基于新型和新兴材料的半导体，其禁带通常为硅的2到3倍。

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宽禁带半导体 · 优势

多年来，硅一直占据主导地位，但在越来越多的现有和新兴应用中，硅的性能已达到极限。因为宽禁带半导体可以承受更高的电场，所以它们可以维持更高的电压。它们还可以在更高的开关频率下工作。宽禁带半导体不仅带来了最优的性能，还简化了滤波要求，从而能够使用更小的外部组件（更快的开关意味着能量每次以更小的单位进行传输，因此，电路的无源和感应设备中需要存储的能量更少）。

与传统硅相比，这些因素转化为许多好处，包括更小的体积、更快的速度、更高效和更可靠的运行能力。更高的电压能力为更高的功率设计创造了机会，同时显著提高的效率能在更小的尺寸外形下实现相同的性能，或者在相同的尺寸外形中下提高性能（均与传统硅相比）。效率还对重量，与终端应用中所产生的碳排放带来巨大的影响。

许多基于宽禁带技术的设备还可以在比采用传统硅的情况下，在更高的最高温度下运行。

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宽禁带半导体 · 应用

从40V到6.5kV，从10W到10MW，宽禁带半导体能广泛覆盖消费电子、家用电器、电动汽车、太阳能，风能等清洁能源、储能、工业自动化、轨道交通等几乎人类工作、生活的方方面面。

因此，我们可以得出结论：

氮化镓(GaN)+ 碳化硅(SiC) = 功率半导体的未来

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宽禁带半导体 · 市场

宽禁带半导体的市场潜力已经非常巨大，并且正在快速增长，由于目前许多公司希望在现有应用中，将传统硅进行替换，并在硅无法竞争的新兴设计中，采用氮化镓（GaN）和碳化硅（SiC）的力量。纳微半导体预测：到2026年，氮化镓（GaN）和碳化硅（SiC）功率技术的综合市场机会将超过每年200亿美元。

宽禁带半导体市场潜力巨大，纳微半导体作为氮化镓行业领导者，已于2022年8月，将全球领先的碳化硅企业——GeneSiC Semiconductor“收入麾下”，成为唯一全面专注的下一代功率半导体公司，在GaN+SiC的双擎驱动下，纳微半导体将更好地履行Electrify Our World的使命，加速全球实现可持续发展的美好未来！

编辑：黄飞