“碳化硅功率半导体技术”专题前言

半导体功率器件（即电力电子器件）是电力电子技术的三大核心基础之一，被比作电力电子装置的“CPU”。现有功率器件多采用Si基或SOI基，但是受限于自身材料特性的影响，在节能与转换效率方面越来越显示出他们的局限性。为解决上述问题，半导体功率器件除了继续对传统器件进行新理论和新结构的创新研究外，也正在遵循“一代材料、一代器件、一代装置、一代应用”的发展趋势，从传统的Si基和SOI基向宽禁带半导体SiC和GaN基进行扩展和延伸。SiC材料具有宽带隙、高临界击穿电场、高热导率、高电子饱和漂移速度等突出优点，极大地提高了电力电子器件的功率处理能力，能满足下一代电力电子装备对更大功率、更小体积和重量以及在更恶劣条件下工作的要求，正逐步应用于混合动力/电动汽车、光伏发电、列车牵引设备、高压直流输电设备以及舰艇、航空航天等功率电子系统领域。与传统Si基功率器件相比，目前已商用化的SiC电力电子器件可将装置功耗降低一半，从而减少甚至取消冷却系统，显著降低电力转换器的重量和体积，因此也被誉为带动新能源革命的“绿色能源”器件。

大功率SiC电力电子器件已成为当前国际上功率器件领域的研究热点和重要发展方向之一，具有极其重要的民用和军用价值，是各国竞相抢占的能源战略制高点。在《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》中明确提出积极发展第三代半导体碳化硅产业，从而为我国“碳达峰，碳中和”战略的实现提供重要的支撑。因此，我们推出了“碳化硅功率半导体技术”专题，围绕碳化硅功率半导体器件设计、制造技术、可靠性、系统应用等方面，全面梳理和总结了器件发展现状、超高压器件结构设计、可靠性评估、栅极驱动电路/电机驱动、辐照效应、高温封装技术等关键技术的最新研究进展和成果，讨论了碳化硅功率半导体技术发展所面临的机遇与挑战，并展望了该技术的发展趋势。该专题包含10篇特邀论文，将于2022年第2～6期陆续刊出。

最后，衷心感谢为本次“碳化硅功率半导体技术”专题供稿和审稿的专家们的辛勤付出，相信在大家的共同努力下，此专题能有助于推动我国碳化硅功率半导体的产业化发展进程。