as propriedades inerentes do material e a física básica por trás dos grandes benefícios teóricos do sic sobre o silício para dispositivos de comutação de energia foram discutidas na seção 5.3.2. similarmente, foi discutido na seção 5.4.5 que defeitos cristalográficos encontrados em sic wafers e epilayers são atualmente um fator primário que limita a comercialização de dispositivos de comutação de alta potência sic úteis. esta seção enfoca os aspectos adicionais de desenvolvimento de retificadores de potência sic e tecnologias de transistor de chaveamento de energia.

A maioria dos protótipos de dispositivos de potência SIC emprega topologias e características semelhantes às suas contrapartes baseadas em silício, tais como fluxo vertical de alta corrente através do substrato para maximizar a corrente do dispositivo usando uma área de bolacha mínima (isto é, maximizar a densidade de corrente). em contraste com o silício, no entanto, a condutividade relativamente baixa dos substratos atuais do tipo p (seção 5.4.3) dita que todas as estruturas do dispositivo de potência sic verticais sejam implementadas usando substratos do tipo n para atingir densidades de corrente verticalmente altas . muitos dos trade-offs de design de dispositivos praticamente paralelos aos trade-offs de dispositivos de energia de silício bem conhecidos, exceto pelo fato de que números para densidades de corrente, tensões, densidades de potência e velocidades de comutação são muito mais altos em sic.

Para que os dispositivos de potência funcionem com êxito em altas tensões, a quebra periférica devido ao aglomeramento de campo elétrico edgerelated deve ser evitada através do projeto cuidadoso do dispositivo e da escolha adequada de materiais dielétricos isolantes / passivantes. o pico de voltagem de muitos protótipos de dispositivos de alta voltagem sic tem sido limitado pela quebra destrutiva relacionada à borda, especialmente em dispositivos sic capazes de bloquear múltiplos kilovolts. Além disso, a maioria dos testes de muitos protótipos de dispositivos multiquilovolt exigiu que o dispositivo fosse imerso em fluidos com alta rigidez dielétrica ou atmosferas gasosas para minimizar o arco elétrico prejudicial e o flashover de superfície nas periferias do dispositivo. uma variedade de metodologias de terminação de borda, muitas das quais foram originalmente pioneiras em dispositivos de alta tensão de silício, foram aplicadas a protótipos de dispositivos de energia sic com graus variados de sucesso, incluindo anéis de proteção de dopante e metal sob medida. as tensões mais altas e os campos elétricos locais mais altos dos dispositivos de energia sic colocarão tensões maiores nas embalagens e nos materiais isolantes das bolachas, portanto, alguns dos materiais usados ​​para isolar / passivar os dispositivos de alta tensão podem não ser suficientes para uso confiável em alta tensão. dispositivos de tensão, especialmente se esses dispositivos forem operados em altas temperaturas.