碳化硅在半導體中存在的主要形式是作為襯底材料，基于其優(yōu)良的特性，碳化硅襯底的使用極限性能優(yōu)于硅襯底，可以滿足高溫、高壓、高頻、大功率等條件下的應(yīng)用需求，當前碳化硅襯底已應(yīng)用于射頻器件及功率器件。碳化硅器件優(yōu)點如下：

（1）耐高壓。擊穿電場強度大，是硅的10倍，用碳化硅制備器件可以極大地提高耐壓容量、工作頻率和電流密度，并大大降低器件的導通損耗。所以在實際應(yīng)用過程中，與硅基相比可以設(shè)計成更小的體積，約為硅基器件的1/10。

（2）耐高溫。半導體器件在較高的溫度下，會產(chǎn)生載流子的本征激發(fā)現(xiàn)象，造成器件失效。禁帶寬度越大，器件的極限工作溫度越高。碳化硅的禁帶接近硅的3倍，可以保證碳化硅器件在高溫條件下工作的可靠性。硅器件的極限工作溫度一般不能超過300℃，而碳化硅器件的極限工作溫度可以達到600℃以上。同時，碳化硅的熱導率比硅更高，高熱導率有助于碳化硅器件的散熱，在同樣的輸出功率下保持更低的溫度，碳化硅器件也因此對散熱的設(shè)計要求更低，有助于實現(xiàn)設(shè)備的小型化。

（3）實現(xiàn)高頻的性能。碳化硅的飽和電子漂移速率大，是硅的2倍，這決定了碳化硅器件可以實現(xiàn)更高的工作頻率和更高的功率密度。同時碳化硅襯底材料能量損失更小。在相同的電壓和轉(zhuǎn)換頻率下，400V電壓時，碳化硅MOSFET逆變器的能量損失約為硅基IGBT能量損失的29%-60%之間；800V時，碳化硅MOSFET逆變器的能量損失約為硅基IGBT能量損失的30%-50%之間。因此碳化硅器件的能量損失更小。