מודולי סיליקון קרביד (SiC) נחשבים חיוניים לשיפור היעילות של מערכות הינע לרכב חשמלי. המעבר המשמעותי ממכשירים מבוססי סיליקון להתקני סיליקון קרביד יתרום רבות להגדלת צפיפות ההספק במערכות החשמל תוך הפחתת הגודל, המשקל, והכי חשוב, את העלות של כלי רכב חשמליים. הסיבה לכך היא שלמרות שמוליכי כוח מבוססי סיליקון עדיין עוברים אופטימיזציה, הם הגיעו לגבולות התפעוליים שלהם מבחינת הולכה והפסדי מיתוג. סיליקון קרביד, עם מרווח הפס הרחב שלו (3.26eV בהשוואה ל-1.12eV של הסיליקון), יכול להפחית הפסדים כאלה ולספק ביצועים מצוינים בטמפרטורה גבוהה ובתדר גבוה.

יצרני שבבי SiC רבים כבר הפכו את קווי ייצור הסיליקון שלהם בגודל 150 מ"מ לייצור SiC. וליאדיס הצהיר, "הגישה המוצלחת עד כה הייתה עיבוד סיליקון קרביד במפעלי סיליקון בוגרים ומופחתים במלואם, עם השקעה הונית של כ-30 מיליון דולר, שהניבה תשואות אדירות". העלות חשובה במיוחד עבור מודולי כוח. "על ידי שימוש בסיליקון קרביד, תשלמו בערך פי שלושה מהעלות עבור שבבי מוליכים למחצה, אבל עלות המערכת הכוללת בסופו של דבר נמוכה מזו של מודולי כוח סיליקון, מה שנוגד את האינטואיציה. אבל התשובה היא פשוטה. היכולת לפעול ביעילות בתדרים גבוהים מפחית משמעותית את נפח הרכיבים המגנטיים והפאסיביים, ומקזז את העלות הגבוהה יותר של ייצור השבבים".

עם זאת, לא נותרו מפעלים ישנים שיכולים להרשות לעצמם שיפוץ של 30 מיליון דולר בענף זה. מפעלי פרוסות סיליקון קרביד חדשים נמצאים בבנייה מהירה. בינתיים, חברות שאינן פרוסות מתחרות על הקיבולת.

"יש לנו שני שווקים מתחרים זה בזה - שוק הרכב ושוק האנרגיה המתחדשת, שניהם מחפשים קיבולת", אמר ראלף בורנפלד, סגן נשיא בכיר של Bosch Power Semiconductors and Modules. "למדנו ממגפת הקורונה ששוק מתחרה יכול לסגור שוק אחר, ולכן עלינו לקחת זאת בחשבון." Bosch מייצרת כיום מודולי MOSFET SiC מדור שלישי עם מתח פריצה של 19 וולט.

התקני SiC מתאימים במיוחד לרכבים מכיוון שהם יכולים לפעול בטמפרטורות גבוהות יותר בסביבות קשות, ומספקים צפיפות הספק גבוהה. התקני הספק SiC משיגים הפסדי מתג נמוכים במיוחד והתנגדות RDSon נמוכה במיוחד (התנגדות בין המקור לניקוז בעת הפעולה). RDSon קטן יותר מתואם להפסדי הספק נמוכים יותר בטרנזיסטורי MOSFET.

יכולת ההתקן מתחילה בחומרי SiC. "איכות הגביש הייתה הגורם המרכזי שכל השחקנים מתייחסים אליו במשך 20 השנים האחרונות, אבל עדיין יש נקעים במישור הבסיסי, תקלות הערמה וכו', בגביש שצריך לעצב סביבו כדי לייצר 20, 30, ו מכשירים בגודל 40 מילימטר רבוע", אמר כריסטוף מאלוויל, סמנכ"ל בכיר של SOITEC Innovation. "כשנכנסנו לתחום הסיליקון קרביד לפני ארבע שנים, מה ששמנו לב לראשונה הוא שקיימת שונות ממטיל אחד למשנהו ומפליק אחד למשנהו, מה שהמהנדסים צריכים בדרך כלל להתאים ולאמת אפיטקסיה. לכן, היישום שלה בייצור עדיין לא רזה."

מבחינת היבטים חשמליים, מכשירי חשמל יכולים להיות רגישים לשראות טפיליות, ניצוצות ואתגרים אחרים. בניגוד למפעלי אותות מעורבים אנלוגיים שבהם חסרה הצטמקות, הפרמטרים הם המוקד העיקרי ומהנדסי כוח צריכים להתמודד עם וריאציות.

"בעבר, (אנלוגי) היה חסר כיווץ. אבל יש להם תהליכים בוגרים לפגמים עכשיו", אמר דיטר ראתי, מנכ"ל DR Yield. "כאשר מוליכים למחצה מורכבים כמו סיליקון קרביד, גליום ניטריד וגליום ארסניד הופכים למיינסטרים יותר וגדלים מהר יותר, בעיות התפוקה הפרמטריות ישתפרו."