10年内，SiC将取代80%的硅IGBT？

近日，国际碳化硅会议ICSCRM 2025在韩国举办。“行家说三代半”观察到，会上众多专家学者都非常看好碳化硅功率半导体的应用前景，甚至提出“SiC将取代80%的硅IGBT半导体”。

据了解，本次大会期间多位专家学者围绕碳化硅产业分享了前沿观点。其中，美国俄亥俄州立大学特聘教授Ant Agarwal、法国原子能与新能源委员会（CEA）的Philippe Godignon博士所作的报告，引发了广泛热议：

• 10年内SiC将取代80%的硅IGBT半导体

美国俄亥俄州立大学特聘教授Ant Agarwal发表了“It Takes a Village: Shaping the Next Era in SiC Technology”（共同努力：塑造SiC技术的下一个时代）主题演讲，并提出，“10年内，SiC将取代80%的硅IGBT半导体。”

Ant Agarwal教授致力于SiC等领域的创新性研究，曾在美国能源部负责下一代电力半导体项目的规划。他表示，SiC 技术已在多个关键领域实现广泛应用，特别是在电动汽车、可再生能源逆变器以及工业电机驱动系统中，其高效能特性将有效提升整体效率。

接下来，SiC会有更多的应用场景。在低电压领域，它将主要应用于亚洲市场的两轮及三轮电动车；在中电压领域，其目标市场是预计将采用超级结MOSFET的工业设备；而在高电压领域，SiC则有望应用于电网的高压直流输电系统。

他还提到，业界已利用SiC技术成功开发出适用于飞机的2kV集成电机驱动系统，以及用于交流微电网同步的模块化多电平换流器（MMC）。此外，数据中心也是继这些前沿应用之后又一个极具潜力的增长市场。

因此，Ant Agarwal教授对SiC的未来充满信心，表示SiC有可能取代80%以上的硅基IGBT（绝缘栅双极型晶体管）。目前他正在开发200A级的SiC器件，并计划在保持低导通电阻的同时确保其耐久性。

• SiC的应用潜力仍未完全释放

会上，法国原子能与新能源委员会（CEA）下属的先进技术研究所Leti及格勒诺布尔阿尔卑斯大学的Philippe Godignon博士在主题演讲指出：“在高温、辐射、高频、量子光学等领域，硅已经显现出其结构性局限，SiC的潜力不仅限于电力元件，现在正是开启其无限应用的关键时刻。”

Philippe Godignon博士预测，SiC的应用不会停留在工业领域，精密传感器、生物、光子学、量子光学等通用半导体市场将成为下一代增长的支柱。

这是因为，3C-SiC和4H-SiC由于具有优异的耐高温、化学和辐射性能，因此可以应用于高温压力传感器、高冲击加速度计、量子光子学用质量传感器等MEMS（微电子机械系统）和NEMS（纳米电子机械系统）应用。SiC也具有生物相容性，因此在通过多电极阵列（MEAs）进行脑信号测量和精密医疗设备方面仍具有优势

另一方面，SiC在高能量环境下具有广泛应用潜力，包括欧洲粒子物理研究所（CERN）高亮度强子对撞机、国际热核聚变实验反应堆（ITER）核聚变等高辐射、医疗实时辐射剂量测量、质子FLASH放疗等领域。欧洲航天局（ESA）已经在三颗探测器上应用了能在-170℃到+300℃之间正常工作的SiC肖特基二极管。美国宇航局（NASA）也在测试包括RAM和ALU芯片的SiC高温集成电路，能够在500℃环境下长期运行。

此外，SiC的高折射率与低二氧化硅（SiO₂）结合形成的波导和量子颜色中心技术被认为是量子通信和下一代光集成电路实现的关键。Meta（前Facebook）的ORION项目AR眼镜也有可能采用SiC波导。

这些应用虽然不直接用于电流开关或大功率转换，但在辐射、耐高温、机械强度、折射率、量子缺陷控制等方面发挥的作用具有重大的产业意义。戈迪尼翁博士强调：这些特性对硅材料而言，要么难以实现，要么成本过高。”

综合来看，ICSCRM 2025传递出的信号清晰而有力：碳化硅已不再只是功率半导体领域的“潜力股”，而是正在加速迈向规模化、多元化应用的技术基石。多位行业专家的一致看好表明，未来十年，碳化硅有望在更广阔的维度推进半导体技术发展，开启新的篇章。

来源：行家说三代半

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