在功率半导体展开历史上，功率半导体可以分为三代：

碳化硅功率器材与传统硅功率器材制作工艺不同，不能直接制作在碳化硅单晶资料上，必须在导通型单晶衬底上额外生长高质量的外延资料，并在外延层上制作各类器材。

碳化硅一般选用PVT办法，温度高达2000多度，且加工周期比较长，产出比较低，因而碳化硅衬底的成本是十分高的。

碳化硅外延进程和硅根本上差不多，在温度设计以及设备的结构设计不太一样石墨盘。

在器材制备方面，由于资料的特殊性，器材进程的加工和硅不同的是，选用了高温的工艺，包括高温离子注入、高温氧化以及高温退火工艺。

外延工艺是整个工业中的一种十分要害的工艺，由于现在所有的器材根本上都是在外延上完成，所以外延的质量对器材的功能是影响是十分大的，可是外延的质量它又受到晶体和衬底加工的影响，处在一个工业的中间环节，对工业的开展起到十分要害的效果。

SiC外延片是SiC工业链条核心的中间环节石墨盘

现在碳化硅和氮化镓这两种芯片，假如想程度利用其资料本身的特性，较为抱负的方案便是在碳化硅单晶衬底上生长外延层。

碳化硅外延片，是指在碳化硅衬底上生长了一层有必定要求的、与衬底晶相同的单晶薄膜（外延层）的碳化硅片。实践使用中，宽禁带半导体器材几乎都做在外延层上，碳化硅晶片本身只作为衬底，包括GaN外延层的衬底。

我国SiC外延资料研发作业开发于“九五方案”，资料生长技能及器材研讨均获得较大开展。主要研讨单位有中科院半导体研讨所、中电集团13所和55所、西安电子科技大学等。现在我国已研发成功6英寸SiC外延晶片，且根本完成商业化。可以满意3.3kV及以下电压等级SiC电力电子器材的研发。不过，还不能满意研发10kV及以上电压等级器材和研发双极型器材的需求。

碳化硅资料的特性从三个维度展开：

1.资料的功能，即物理功能：禁带宽度大、饱和电子飘移速度高、存在高速二维电子气、击穿场强高。这些资料特性将会影响到后面器材的功能。

2. 器材功能：耐高温、开关速度快、导通电阻低、耐高压。优于普通硅资料的特性。反映在电子电气系统和器材产品中。

3. 系统功能：体积小、重量轻、高能效、驱动力强石墨盘。

碳化硅的耐高压才能是硅的10 倍，耐高温才能是硅的2 倍，高频才能是硅的2 倍；相同电气参数产品，选用碳化硅资料可缩小体积50%，降低能量损耗80%。

这也是为什么半导体巨头在碳化硅的研发上不断加码的原因：希望把器材体积做得越来越小、能量密度越来越大石墨盘。

硅资料跟着电压的升高，高频功能和能量密度不断在下降，和碳化硅、氮化镓比较优势越来越小石墨盘。

碳化硅主要运用在高压环境，氮化镓主要集中在中低压的范畴。形成两者要点开展的方向有重叠、但各有各的路线。通常以650V 作为一个界限：650V以上通常是碳化硅资料的使用，650V 以下比方一些消费类电子上氮化镓的优势愈加显着石墨盘。