Klestint pramonei, energijos suvartojimas pasaulyje kasmet didėjo. Kinijoje motorinių transporto priemonių tarša tapo svarbiu oro taršos šaltiniu, svarbia pelenų ir fotocheminio smogo taršos priežastimi, o automobilių transporto taršos prevencija ir kontrolė tampa vis aktualesnė. Energijos taupymas ir išmetamųjų teršalų mažinimas tapo pagrindine automobilių pramonės plėtros problema. Todėl energingas naujų energetinių transporto priemonių kūrimas yra strateginė priemonė siekiant taupyti energiją ir mažinti išmetamų teršalų kiekį bei skatinti tvarią Kinijos automobilių pramonės plėtrą.
Šiuo metu elektrinės pavaros dalys EV („Pure Electric Vehicle“) ir HEV (hibridinė elektrinė transporto priemonė) daugiausia sudarytos iš silicio (Si) pagrindu pagamintų galios įtaisų. Tobulėjant elektrinėms transporto priemonėms, buvo keliami aukštesni reikalavimai miniatiūrizuojant ir sumažinant elektrinių pavarų svorį. Tačiau dėl medžiagų apribojimų tradiciniai Si pagrindu gaminami galios įtaisai daugeliu atžvilgių priartėjo prie savo vidinių ribų ar net jas pasiekė. Todėl įvairūs automobilių gamintojai labai tikisi naujos kartos silicio karbido (SiC) galios prietaisų.
Trečiosios kartos puslaidininkiai, atstovaujami silicio karbido, turi reikšmingų pranašumų, palyginti su tradicinėmis puslaidininkių medžiagomis, tokiomis kaip monokristalinis silicio ir galio arsenidas, pavyzdžiui, didelis šilumos laidumas, didelis skilimo lauko stipris, didelis prisotinimo elektronų dreifo greitis ir aukšta jungties energija. Didelis cheminis stabilumas ir didelis atsparumas radiacijai lėmė, kad silicio karbidas daugelyje sričių užima nepakeičiamą vietą. Daugiausia taip:
(1) SiC turi aukštą šilumos laidumą (iki 4,9 W / cm • K), tai yra 3,3 karto daugiau nei Si. Todėl SiC medžiaga turi gerą šilumos išsklaidymo poveikį. Teoriškai SiC galios įrenginys gali veikti esant 175 ° C sankryžos temperatūrai, todėl gali būti žymiai sumažintas šilumos kriauklės tūris, kuris yra tinkamas gaminant aukštos temperatūros prietaisus.
(2) silicio dioksidas pasižymi dideliu skilimo lauko stiprumu, o jo skilimo elektrinis laukas yra dešimt kartų didesnis už silicio slėgį, todėl jis yra tinkamas aukštos įtampos jungikliams ir turi didelę galią valdyti galią, todėl silicio dioksido medžiagos yra tinkamos gaminti didelę galią, didelės srovės įtaisai.
(3) SiC turi didelę prisotinimo elektronų dreifo greitį, kuris yra dvigubai didesnis nei Si vertė, ir sunkiai slopina dideliuose laukuose, o jo aukštos lauko apdorojimo galimybės yra stiprios. Todėl SiC medžiaga tinka aukšto dažnio įrenginiams.
SiC monokristalai taip pat yra pati subrendusi trečiosios kartos puslaidininkių medžiaga ruošimo technologijoje. Todėl SiC yra viena iš idealių medžiagų gaminti aukštos temperatūros, aukšto dažnio, didelės galios, aukštos įtampos prietaisus.
Gerai žinoma, kad didelis galios tankis, aukšta įtampa, didelės srovės IGBT galios moduliai yra svarbiausi keitiklio komponentai. Kuo didesnis galios tankis, tuo kompaktiškesnė elektrinės pavaros sistemos konstrukcija ir tuo didesnė galia tuo pačiu tūriu. Dėl didelio SiC įrenginių (pvz., „Infineon“ gaminių iki 700 A / cm2) srovės tankio, visas SiC galios modulio paketas yra žymiai mažesnis nei „Si IGBT“ galios modulio to paties galingumo lygyje, smarkiai sumažinant „ maitinimo modulis.