表1：Si材料与SiC材料的物理特性比较
如表1所示，虽然SiC在性能上优于Si，但它也存在Si所没有的晶体缺陷和栅氧化膜可靠性等问题。图1显示了SiC和Si各自的故障率随时间变化曲线（浴盆曲线）。由于SiC晶圆具有较多的晶体缺陷和较高的内部电场强度，因此，与Si相比，SiC在早期失效阶段的失效率不可避免地呈现较高的趋势。
图1：Si和SiC的故障率随时间变化曲线
为了确保SiC达到与Si同等的质量和可靠性水平，我们通过独特的老化（Burn-in）测试来提升其品质。该老化测试主要关注栅氧化膜的质量及SiC基板的质量。栅氧化膜引起的失效模式包括氧化膜形成异常导致的栅极漏电流异常，以及氧化膜界面载流子陷阱引起的栅极阈值电压（VGS(th)）波动等，因此确保栅氧化膜质量被认为是最重要的课题。本公司针对本课题，根据大量积累的数据，如栅氧化膜寿命的电压加速特性、故障和特性变化的检测技术等，以及高级概率统计分布计算结果，优化了老化测试条件，由此确保我司SiC功率半导体可达到令客户安心使用的品质标准。图2展示了实施老化测试后的Si与SiC故障率随时间变化的对比图。老化测试后，品质达到与Si相当的水平。因此，我司SiC功率器件已率先在全球范围内应用于对品质要求严苛的轨道交通车辆主变流器装置，并具有良好的市场表现。
图2：Si和SiC的故障率随时间变化曲线（加速老化试验后）
