新一代SiC元件备受瞩目
碳化硅的硬度很大，具有优良的导热和导电性能，高温时能抗氧化。高纯度的单晶SiC可用于半导体制造，而SiC元件作为具有优异特性的新一代功率半导体备受瞩目。SiC的绝缘破坏电场比Si大1位数左右，理论上SiC导通电阻可比Si减小2位数以上。原因是导通电阻与绝缘破坏电场3次方成反比。导通电阻小，因此可减小使用电源电路时的耗电量。另外，SiC的导热率比Si高、散热性好，因此有望缩小冷却装置。
由于Si和GaAs的势垒高度和临界电场比宽带半导体材料低，用其制作的SBD击穿电压较低，反向漏电流较大。碳化硅（SiC）材料的禁带宽度大(2.2eV～3.2eV)，临界击穿电场高（2V/cm～4×106V/cm），饱合速度快（2×107cm/s），热导率高为4.9W/（cm·K），抗化学腐蚀性强，硬度大，材料制备和制作工艺也比较成熟，是目前制作高耐压、低正向压降和高开关速度SBD的比较理想的新型材料。
SiC是制作功率半导体器件比较理想的材料，着眼于这些特性，多家厂商和研究机构正在积极进行研究开发。
1999年，美国Purdue大学在美国海军资助的MURI项目中，研制成功4.9kV的SiC功率SBD，使SBD在耐压方面取得了根本性的突破。
2000年5月4日，美国CREE公司和日本关西电力公司联合宣布研制成功12.3kV的SiC功率二极管，其正向压降VF在100A/cm2电流密度下为4.9V。这充分显示了SiC材料制作功率二极管的巨大威力。
2008年9月，有两项发表值得关注。一是采用日产汽车与罗姆联合开发出的SiC二极管汽车逆变器。日产汽车已将该逆变器配备于燃料电池车上开始行驶实验。二是本田技术研究院与罗姆仅仅利用SiC开发出的由逆变器和转换器构成的功率模块。
SBD的正向压降和反向漏电流直接影响SBD整流器的功率损耗，关系到系统效率。低正向压降要求有低的肖特基势垒高度，而较高的反向击穿电压要求有尽可能高的势垒高度，这是相矛盾的。因此，对势垒金属必须折衷考虑，故对其选择显得十分重要。对N型 SiC来说，Ni和Ti是比较理想的肖特基势垒金属。由于Ni/SiC的势垒高度高于Ti/SiC，故前者有更低的反向漏电流，而后者的正向压降较小。为了获得正向压降低和反向漏电流小的SiCSBD，采用Ni接触与Ti接触相结合、高/低势垒双金属沟槽（DMT）结构的SiCSBD设计方案是可行的。采用这种结构的SiCSBD，反向特性与Ni肖特基整流器相当，在300V的反向偏压下的反向漏电流比平面型Ti肖特基整流器小75倍，而正向特性类似于 NiSBD。采用带保护环的6H－SiCSBD，击穿电压达550V。
据报道，C.M.Zetterling等人采用6HSiC衬底外延10μm的N型层，再用离子注入形成一系列平行P＋条，顶层势垒金属选用Ti，这种结构与图2相类似的结势垒肖特基（JunctionBarrierSchottky，缩写为 JBS）器件，正向特性与Ti肖特基势垒相同，反向漏电流处于PN结和Ti肖特基势垒之间，通态电阻密度为20mΩ·cm2，阻断电压达1.1kV，在 200V反向偏压下的漏电流密度为10μA/cm2。此外，R·Rayhunathon报道了关于P型4HSiCSBD、6HSiCSBD的研制成果。这种以Ti作为金属势垒的P型4HSiCSBD和6HSiCSBD，反向击穿电压分别达600V和540V，在100V反向偏压下的漏电流密度小于0.1μA/cm2（25℃）。
