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在工作电压低于100V的情况下，单极型硅器件具有非常良好的性能，而且制作成本低。然而，硅器件中漂移区的电阻随阻断电压的增高而迅速增加，这使得通态压降升高。虽然IGBT的发明和商业化很大程度上降低了通态压降，但双极型特性使其开关速度降低了，这限制了该器件在更高频率下工作。理论分析表明漂移区导通电阻与材料特性之间有如下关系：
R onsp =(4BV 2 )/ εE C μ n
该公式表明，宽禁带半导体材料将大幅度降低器件的导通电阻。用碳化硅制作的单极型器件将拥有更低的通态压降，阻断电压可以高达10000V。
第一个400V碳化硅肖特基整流管于1992年被研制出，之后1000V和1600V器件相继研制成功。
尽管碳化硅肖特基整流管具有非常好的性能，但在漏电方面仍需继续改进。碳化硅中相对高的电场强度使器件的肖特基势垒比硅器件还大，这使得其在高电压下的漏电流更大。为了解决这一问题，必须在结构上进行改进，如前面提到JBS结构。为了解决P型区离子注入合金温度高以及欧姆接触难以实现等问题，提出了沟槽肖特基结构，如图1.19所示。
图1.19 碳化硅TSBS整流管结构
虽然碳化硅肖特基整流管取得了令人瞩目的进步，但更大的惊喜是用碳化硅制作的功率开关在性能方面的提高。漂移区电阻的分析表明碳化硅MOSFET可以超越硅双极型器件，阻断电压可达10000V。由于碳化硅杂质的扩散速度低，第一个碳化硅MOSFET采用的是UMOS结构。
为了克服氧化层高电场强度和反型层迁移率低的问题，对UMOS结构进行了改进，如图1.20所示。
图1.20 碳化硅增强型（ACCUFET）的结构示意图
在如图1.20所示的结构中，植入的次表层P用来耗尽门极氧化层下的薄N型层，N型层的厚度和掺杂浓度的选择原则是：在0门极偏置电压下依靠PN结的自建电势完全耗尽。P区下面的N漂移区用来承担阻断电压。在不加门极电压时，器件处于关断状态，即常关型器件，当门极施加正电压时，门极表面的积累层使器件开通。这种结构的重大贡献是门极氧化层的低电场强度，因为相邻P型区所形成的JFET结构屏蔽了门极氧化层下的半导体区域的漏电场。
功耗和速度是功率器件的主要问题，尤其是在高频下降低功耗更为重要。碳化硅功率器件具有明显的优势。
