如下列表，在此列舉了一些與我們常用功率半導體器件特性緊密相關的幾個材料參數(shù)，表中簡單說明了它們對應半導體器件的參數(shù)及對器件產生的影響。

<半導體材料性質和對應器件特性表>

而第三代半導體材料突出的特點是：材料方面為四大，即寬（大）禁帶、大（高）漂移速度、大擊穿場強以及良（大）導熱率；而與之對應器件特性表現(xiàn)為四高，即高溫、高頻、高壓以及高功率（密度）；對應用來說是低功耗、小體積。

附：物理量認識

遷移率：描述的是固體物理學中用于描述金屬或半導體內部電子，在電場作用下移動快慢程度的物理量。

對于半導體，存在電子和空穴兩種載流子，因此還有空穴遷移率這個物理量，所以常用載流子遷移率來指代半導體內部電子和空穴整體的運動快慢。

一方面，遷移率和載流子濃度共同決定半導體材料的電導率的大小。遷移率越大，電阻率越小。通常半導體中電子的遷移率高于空穴的遷移率，因此，功率型場效應晶體管（包括增強型和耗盡型MOSFET）通?？偸遣捎秒娮幼鳛檩d流子的N溝道結構，而不采用空穴作為載流子的P溝道結構。

關于增強型MOSFET和耗盡型MOSFET在原理結構上有細微的差別，增強型溝道線為虛線，耗盡型則為虛線，設計中要注意這個差別，避免混淆，而關于工作原理的區(qū)別，請自行查閱，實際中增強型MOSFET為主流使用器件。

<增強型和耗盡型MOSFET原理示意圖>

另一方面，遷移率也影響器件的工作頻率。如雙極型晶體管（BJT或三極管）頻率響應特性最主要的限制是少數(shù)載流子渡越基區(qū)的時間，遷移率越大，需要的渡越時間越短，晶體管的截止頻率與基區(qū)材料的載流子遷移率成正比，因此提高載流子遷移率，可以降低器件功耗，提高器件的電流承載能力，同時也提高了晶體管的開關轉換速度。

當然，我們從<半導體材料性質和對應器件特性表>中可知影響我們開關速度的一些因素。

如下是NPN三極管結構示意原理圖，實際中集電極還有承受耐壓的低摻雜N型漂移區(qū)，發(fā)射結和集電結中的結，專指P-N結，大家可以通過分析載流子流通路徑及作用原理來分析它的開關過程。

<NPN三極管結構>

這里引出一個問題

在實際使用器件中，為什么同等規(guī)格（特指電壓和封裝）的硅材料MOSFET遠比碳化硅材料MOSFET的內阻大得多？碳化硅的電子遷移率不是比硅的低嗎？這是什么原因導致的？

我們需要從兩方面考慮，雖然硅（Si）材料的電子遷移率大于碳化硅（SiC）材料，但是碳化硅的臨界電場強度卻遠大于硅材料（從前面常用半導體材料特性參數(shù)表可知，碳化硅比硅的臨界電場強度約為10倍），所以芯片可以做的更薄，理論上可以做到原來的1/10，而如下MOSFET結構示意圖中，而低摻雜的飄移層主要決定溝道電阻，因此綜合因素卻是碳化硅的MOSFET具有更低的導通內阻（Rdson），即內阻是材料各特性綜合的結果。

<硅基和碳化硅基VDMOSFET結構示意圖>

因此材料特性綜合決定了器件各方面的特性，材料的每一次進步，都會促進器件的極大發(fā)展！