碳化硅的优势，宇航领域也将大放异彩_碳化硅吧

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碳化硅的优势，宇航领域也将大放异彩

乘着新能源车销量暴涨的东风，极具潜力和市场空间的第三代半导体材料碳化硅当下已成为半导体界的“当红炸子鸡”，采用碳化硅功率器件可助力新能源汽车提升加速度、降低系统成本、增加续航里程以及实现轻量化等。但其实碳化硅的优越性能使其在更多尖端领域有着迫切的需求。随着航天技术的快速发展，作为航天器的重要组成部分——供配电系统和二次电源的发展面临两方面的挑战，一方面是小型化和轻量化，另一方面是大功率和超大功率航天器的需求。在超大功率方面，目前硅基功率器件的功率容量和工作频率已不能满足设计要求，限制了宇航电源技术的发展，因此SiC功率器件的替代应用已势在必行。

SiC功率器件的优势
电源技术从线性电源发展到开关电源，开创了电源技术的新时代，实现了电源的高频化、高效率、小型化，在各个行业都发挥着举足轻重的作用。开关电源的核心器件是作为功率开关管的金属氧化物半导体场效应晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor, MOSFET)，目前电源的体积和重量主要受限于磁性器件和电容器的体积，而高频化电源设计是有效减小磁性器件和电容器体积的唯一途径，硅基IGBT器件一般只能工作在20 kHz以下，严重限制了磁性器件和电容器的小体积，因此超大功率电源的体积和重量将变得异常庞大，无法满足航天器总体要求。同时超大功率二次电源产品都朝着高电压趋势发展，而硅基功率器件的电压通常较低，也是限制宇航电源技术发展的主要因素。
SiC是目前发展最成熟的宽禁带半导体材料，近几年来得到越来越多的商业化应用，在光伏、风电、电动汽车及轨道交通等中高功率电力系统应用上具有巨大的优势。例如电动汽车使用SiC模块，其体积减小到原来的1/5。以SiC为代表的宽禁带半导体功率器件，具有更小的导通电阻、更快的开关速度和更高的阻断电压等优越特性，为电源技术提供了难得的发展机遇，采用宽禁带半导体器件，可以实现更高的变换效率，更高的功率密度，更高的可靠性。