宽禁带功率MOSFET半导体器件的研究进展
半个世纪以来，功率半导体器件得到长足发展，极大地促进了电力电子技术的进步，而功率半导体器件的发展主要基于整个微电子领域的基石硅材料。19世纪80年代以来，硅材料本身的物理特性对硅基功率器件性能的限制被认识得越来越清晰。
实现低导通电阻的方法是提高材料的临界击穿电场，也就是选择宽禁带的半导体材料。根据更符合实际应用，以及综合考虑功率器件的导通损耗、开关损耗和芯片面积等因素的估算，碳化硅、氮化镓和金刚石功率器件大大降低了损耗和器件面积，新型宽禁带半导体材料将引发功率器件的巨大进步。
同时，以碳化硅、氮化镓和金刚石为代表的宽禁带半导体材料具有较大的电子饱和速度，可以应用于射频器件领域。碳化硅和金刚石具有较高的热导率，适用于对需要耗散较大功率并且半导体芯片热阻是系统热阻一个重要组成部分的大功率应用领域。
基于材料的优越性能，宽禁带半导体功率器件受到广泛关注和深入研究。由于其器件性能的优势基本来源于材料本身，所以宽禁带半导体材料的研究是新型功率器件研究首先要面临的挑战。
2碳化硅功率器件
碳化硅SiC、氮化镓GaN和金刚石是典型的宽禁带半导体材料。基于碳化硅材料的功率器件经过了长时间研究，已经具有较高的成熟度和可靠性。2004年，Cree公司成功研发微管密度低于10cm2的高质量3英寸4HSiC材料，并投放市场。2007年，该公司又推出了4英寸零微管密度的4HSiC材料，可用于制作大尺寸的高功率器件。
目前Cree公司、IIVI公司、DowCor
i
g公司和Nippo
Steel已经批量生产4英寸碳化硅晶圆。2010年业界发布了6英寸的碳化硅晶圆。150mm的晶圆毫无疑问会降低碳化硅器件制造成本，并且为4HSiC功率器件的发展提供坚实基础。
21碳化硅功率二极管
f碳化硅功率二极管有三种类型：肖特基二极管（SBD）、PiN二极管和结势垒控制肖特基二极管（JBS）。由于存在肖特基势垒，SBD具有较低的结势垒高度。因此，SBD具有低正向电压（范围从07V到15V，取决于肖特基的金属材料及器件加工工艺）的优势。但是，具有低正向导通电压的肖特基势垒通常会导致较高的反向漏电流。值得注意的是，因为一种“镜像力”其中一种需要进行外延重生长技术而另外一种不需要。
外延重生技术的使用范围有限并且稳定性差，而第二种技术存在以下的问题：为了能够获得性能良好、均匀的栅极阈值电压，器件的台面宽度和JFET的沟道宽度需达到亚微米的精确度，对深层各向异性刻蚀工艺的要求较高。r