이 장의 이전 섹션에서는 장애 요소 및 불완전 성으로 알려진 장애 요소를 이미 강조했다. 가장 일반적인 용어로 볼 때, 이러한 장애물은 몇 가지 중요한 근본적인 문제로 귀결됩니다. 이러한 근본적인 문제 중 가장 비판적 인 해결 속도는 반도체 반도체 전자 제품의 가용성, 기능 및 유용성에 큰 영향을 미칩니다. 따라서 미래의 전자 기기 전자 장치는 장치의 성능, 수율 및 신뢰성에 대한 도전과 관련된 물질 관련 장애를 해결하기위한 기초 자료 연구에 대한 투자와 관련되어 있습니다.

틀림없이 미래의 가장 중요한 열쇠 인 물질적 도전은 유물 웨이퍼에서 전위의 제거이다. 이 장과 그 안의 참고 서에서 이전에 설명한 것처럼 소자 정격, 신뢰성 및 비용을 포함하여 가장 중요한 SIC 전력 정류기 성능 메트릭은 상업용 웨이퍼 및 제 층에 존재하는 높은 전위 밀도에 의해 불가피하게 영향을받습니다. 대량 생산 된 실리콘 웨이퍼의 품질이 실리콘 웨이퍼 (일반적으로 평방 센티미터 당 단 하나의 전위 결함을 포함)의 실리콘 웨이퍼에 가까워지면, 훨씬 더 우수한 유니 폴라 및 바이폴라 고전력 정류기 (킬로 볼트 및 킬로 암페어 정격을 갖는 디바이스 포함)가 급속히 넓어 질 것이다 훨씬 더 다양한 고전력 애플리케이션에서 유용하게 사용할 수 있습니다. 비슷한 개선이 실리콘 트랜지스터에서도 실현 될 것이며, 고전 고전력 디바이스가 실리콘 기반 전력 디바이스를 엄청나게 광범위하고 유용한 애플리케이션 및 시스템 어레이 (5.3 절)에서 대체 할 수있는 길을 열어 준다. 이 진보는 약 15 년 전에 처음으로 상용화 된 웨이퍼 이후에 일어난 상대적으로 느린 \"진화\"와 틈새 시장 삽입에 비해 훨씬 더 빠르고 광범위하게 사용할 수있는 전력 전자 시스템의 \"혁명\"을 가능하게 할 것이다. 5.4 절에서 언급했듯이 최근의 실험 결과에 따르면 모든 상업용 웨이퍼 공급 업체가 10 년 이상 동안 수행 한 표준 부울 성장 기술에 비해 실리콘 웨이퍼 성장에 대한 근본적으로 새로운 접근법을 사용하여 실리콘 웨이퍼 전위의 급격한 감소가 가능합니다. 논란의 여지는 있지만, 고전 고출력 디바이스의 궁극적 인 미래는 오늘날 채택 된 저 전위 밀도 성장 기술의 개발 및 실용화에 달려있다.

이론 외에도 다른 신흥 와이드 밴드 갭 반도체는 섹션 5.3에서 설명 된 것과 같이 실리콘 반도체 기술에 비해 큰 전기 시스템 이점을 이론적으로 제공한다는 점에 유의하는 것이 중요합니다. 예를 들어, 다이아몬드 및 일부 그룹 Ⅲ 족 질화물 화합물 반도체 (예 : gan; 표 5.1)는 고 파괴 전계 및 낮은 고유 전하 캐리어 농도를 가지므로 전력 밀도, 주파수 및 온도와 비슷하거나 초과하는 온도에서 작동 할 수 있습니다. 그러나 이러한 반도체의 전기 장치는 유리하게도 높은 성능을 안정적으로 달성하고 상업화하기 위해서는 반드시 극복해야하는 다양한 어려움을 겪고있다. sic 전자 기능 확장이 다른 와이드 밴드 갭 반도체에 비해 너무 느리게 진화한다면, 후자는 원래 sic을 위해 구상 된 어플리케이션과 시장을 포착 할 가능성이 존재한다. 그러나 특정 애플리케이션에 안정적이고 비용 효율적인 와이드 밴드 갭 기능을 제공하는 데 성공한 경우, 이후의 와이드 밴드 갭 기술은 아마도 더 나은 비용 / 성능 메트릭을 달성해야 할 것입니다. 그러므로 어느 정도는 반도체 전자 기능의 작동 범위를 확대하는쪽으로 진화를 계속할 것입니다.