进入新世纪之初，氮化镓（GaN）和碳化硅（SiC）已达到足够的成熟度，并获得了足够的吸引力，从而抛弃了其他潜在的替代品，并引起了全球工业制造商的关注。

足够多的关注。

在接下来的几年中，重点将放在研究与材料有关的缺陷，为新材料开发定制的设计，过程和测试基础结构，以及建立可在一定程度上可再现的无源（二极管）设备和一些有源器件（MOSFET，HEMT，MESFET，JFET或BJT），这些器件开始进入演示阶段，可以证明宽带隙材料无可争议的优势。

宽带隙材料可以将半导体的工作频率降低10倍，从而将电路的工作频率降低10倍。

对于这两种材料，仍然需要解决一些挑战：GaN非常适合中低功率，主要是消费类应用，并且似乎允许一个或多个电源开关的高度单片集成，并与驱动器共封装电路。

可以使用最先进的8-12英寸集成电路制造功率转换IC。

混合信号晶圆制造厂。

但是，由于镓被认为是稀有且无毒的金属，因此它在硅生产设备中作为受体可能会产生副作用。

因此，严格分离许多制造工艺步骤（例如干法蚀刻，清洁或高温工艺）仍然是关键要求。

此外，GaN是在SiC和其他晶格失配的载流子上或较大的晶片直径（通常甚至在硅上）上进行的MO-CVD外延工艺，会引起膜应力和晶体缺陷，这主要导致器件不稳定和偶发的灾难性故障。

GaN功率器件是典型的横向HEMT器件，它使用源极和漏极之间固有的二维电子气通道来导电。

另一方面，地壳富含硅，其中30％由硅组成。

工业规模的单晶碳化硅锭生长是成熟且可用的资源。

最近，先驱者已经开始评估8英寸晶圆，并且希望在未来的五（5）年内，碳化硅制造将扩展到8英寸晶圆生产线。

SiC肖特基二极管和SiC MOSFET在市场上的广泛应用提供了所需的缩放效果，以降低高质量衬底的制造成本，SiC外延和制造工艺。

通过视觉和/或电应力测试消除晶体缺陷将有助于更大尺寸芯片的输出产生更大的影响。

此外，由于沟道迁移率低，还存在一些挑战，这使得SiC FET无法与100-600V范围内的硅FET竞争。

市场领导者已经意识到垂直供应链对于制造GaN和SiC产品的重要性。

它需要专业和基本的制造能力，包括晶体生长，晶片和抛光，外延，器件制造和封装专业知识，包括优化的模块和封装，同时考虑到快速瞬态状态和热性能或宽带隙器件（WBG）的局限性考虑最低的成本，最高的产量和可靠性。

通过建立广泛且具有竞争力的产品组合和全球供应链，新的重点正在转移到定制产品上，以实现改变游戏规则的应用。

硅二极管，igbt和超结MOSFET的替代产品已准备就绪，可用于WBG技术市场。

根据选择性拓扑调整电气性能，以继续提高功率效率并扩大驱动范围，减少重量，尺寸和组件数量，并在工业，汽车和消费领域实现新颖且突破性的最终用途。

仍有许多潜力。

实现快速周期设计的关键因素是精确的香料模型，包括热性能和校准。

封装的寄生体可用于几乎所有流行的仿真器平台，以及快速采样支持，应用笔记，定制的SiC和GaN驱动器IC，以及全球支持基础架构。

未来十（10）年将见证又一次历史性的革命，基于GaN和SiC的功率半导体将推动功率电子封装集成和应用的根本发明。

在此过程中，硅器件几乎将从电源开关节点消失。

尽管如此，它们仍将继续是高集成度的功率集成电路，并且寻求在低电压环境中生存。