In der Diskussion um das richtige Material für Leistungshalbleiter wie MOSFETs geht es häufig um die Frage, ob Siliziumkarbid (SiC) oder Galliumnitrid (GaN) die bessere Wahl ist. Das ist der falsche Ansatz. Vielmehr sollten Entwickler prüfen, für welche speziellen Anwendungen sich SiC oder GaN eignen. GaN eignet sich am besten für Applikationen mit weniger als 600 Volt. Für anspruchsvolle Anwendungen, etwa MOSFETs und IGBTs im Hochvolt-Bereich und für hohe Temperaturen, ist SiC die bessere Wahl. Neben diskreten SiC-Halbleitern und Power-Modulen für 1,2 und 1,7 kV sind Versionen für 3,3, 6,5 und bis zu 10 kV in Entwicklung. Für die 3,3- und 6,5-kV-Bauteile betragen die Schaltverluste weniger als ein Zehntel der Werte für Silizium, und 10-kV-Halbleiter lassen sich mit Silizium schlicht nicht realisieren.
Als führendes Unternehmen sowohl bei der SiC- als auch GaN-Technologie haben wir Folgendes gelernt: Es geht nicht um Siliziumkarbid versus Galliumnitrid. Denn beide Technologien haben ihre Berechtigung – allerdings in unterschiedlichen Einsatzgebieten. Die eigentlichen Konkurrenten von SiC und GaN sind vielmehr die bereits lange etablierten Leistungshalbleiter auf Silizium-Basis (Si). Je anspruchsvoller eine Anwendung ist, desto besser schneiden SiC und GaN im Vergleich zu Si bei der Leistung ab. Das ist beispielsweise dann der Fall, wenn sehr hohe Frequenzen und Temperaturen ins Spiel kommen oder eine hohe Effizienz gefragt ist, etwa bei Solarwechselrichtern, Elektromotoren und Stromversorgungen. In diesen Bereichen ermöglicht Siliziumkarbid viele höhere Betriebsfrequenzen mit kompakteren und günstigeren Systemen als Leistungshalbleiter auf Silizium-Basis dies können. Diesen Vorsprung von SiC kann Silizium nicht erreichen.
