SiC（炭化ケイ素、シリコンカーバイド）は、ケイ素（Si）と炭素（C）でできた化合物半導体です。主に、電力を変換・制御する「パワー半導体」の材料として使われます。従来のシリコンより高い電圧に耐え、損失と発熱を抑えられます。そのため、電気自動車（EV）のインバーターやデータセンターの電源など、大きな電力を扱う機器で採用が進んでいます。
SiCとは：シリコンと何が違うのか
SiCは、バンドギャップがシリコンの約3倍ある「ワイドバンドギャップ半導体」です。絶縁破壊電界強度はシリコンの約10倍あります。このため、同じ耐圧ならチップを薄く小さく作れ、オン抵抗も下げられます。高温でも動作しやすく、高い周波数でスイッチングできます。その分、周辺のコイル、コンデンサー、冷却部品も小さくできます。
製品の中心は、SiC MOSFET、SiCショットキーバリアダイオード（SBD）、そしてそれらを組み合わせたパワーモジュールです。
SiCの使い方：どこで何ができるのか
使いどころは、高電圧・大電流の電力変換です。代表的な用途は、EVの駆動用インバーター、車載充電器、急速充電器、太陽光発電のパワーコンディショナー、産業用電源です。
当サイトで報じた事例を2つ紹介します。1つ目は、名古屋大学の山本真義教授が主導する産学連携プロジェクトが公開した「フェザーインバーター」です。約1kgあるTesla「Cybertruck」用インバーターと同等の性能を、約300gで実現したとしています。ロームのSiC MOSFETと三菱電機のRC-IGBTを同時に実装しており、SiCとSiの素子を組み合わせて小型・軽量化した設計例です。
2つ目はデータセンターです。InfineonとEatonは、SiCを使った固体変圧器（ソリッドステートトランス）で提携しました。データセンターの800V直流（800VDC）給電を支える狙いです。ただし、製品の仕様や提供時期は当サイトでは確認できていません。
エンジニア向けの注意点もあります。Si IGBTからSiC MOSFETに替える場合、ゲート駆動の条件が変わります。また、高速スイッチングに伴うノイズ（EMI）や、配線の寄生インダクタンスへの対策も必要です。部品を差し替えるだけで済むとは限りません。
SiCの料金・価格：導入コストの考え方
SiCはサービスではなく部品なので、月額料金のような料金体系はありません。素子の単価は、型番、耐圧、電流定格、購入数量によって変わります。本記事では、確かな価格情報がないため具体的な金額は載せていません。
一般に、SiC素子は同じ定格のSi素子より高価です。結晶の成長が難しく、ウエハーの製造コストがかさむためです。それでも採用が進むのは、システム全体の費用を下げられる場合があるからです。損失が減れば、冷却装置や受動部品を小さくできます。EVでは航続距離や電池容量に、データセンターでは電気代に効いてきます。企画・DXの担当者が検討するときは、素子の単価ではなく、システム全体の効率とコストで比べるのが妥当です。
SiCのメーカーと競合技術
SiCパワー半導体の主なメーカーは、Infineon、STMicroelectronics、onsemi、Wolfspeed、ローム、三菱電機などです。基板（ウエハー）から素子・モジュールまでを自社で手がける垂直統合を進める企業もあります。基板を調達する力が、競争力を左右する要素の一つです。
競合する技術は2つあります。従来のSi IGBTと、もう一つのワイドバンドギャップ半導体であるGaN（窒化ガリウム）です。現時点の一般的な整理では、GaNは高周波で中低耐圧の電源（スマートフォンの充電器など）に強く、SiCは数百V以上の高耐圧・大電力の領域に強いとされます。フェザーインバーターのようにSiとSiCを組み合わせる設計もあります。SiCが他を丸ごと置き換えるのではなく、用途ごとの使い分けが進んでいます。
