Unipolare Leistungstransistoren aus Siliziumcarbid (SiC) und Galliumnitrid (GaN) können auch bei niedrigen Sperrspannungen (<1200V) in Konkurrenz zu heutigen Silizium (Si) IGBTs treten. Diese Bauelemente ermöglichen einen Betrieb bei hohen Schaltfrequenzen und theoretisch bei sehr hohen Sperrschichttemperaturen. Beim Hochtemperaturbetrieb kann die Chipfläche verringert werden, es erhöhen sich jedoch die Belastungen der Aufbau- und Verbindungstechnik (AVT) und die Verlustleistung. Schwachstellen der Aufbau- und Verbindungstechniken heutiger leistungselektronischer Module sind die Lot- und Bondverbindungen. Neue Verbindungstechniken weisen eine spezielle Diffusionslötung, Kupferbonds oder Niedertemperatursinterverbindungen mit Silber auf, wodurch sich die Temperaturwechsellastfestigkeit um etwa einen Faktor zehn steigern lässt. Der Vergleich von Si- und SiC-Traktionsumrichtern für Hybridfahrzeuge zeigt, dass mit SiC-Bauelementen eine deutliche Reduzierung der Gesamtchipfläche möglich ist, sogar bei niedrigen Batteriespannungen, gleichen Sperrschichttemperaturen und Schaltfrequenzen im niedrigen Bereich von 10kHz.

Unipolar silicon carbide (SiC) and gallium nitride (GaN) based power transistors compete with state of the art silicon (Si) power transistors even at low breakthrough voltage ratings (<1200V). With semiconductor devices made from these materials higher switching frequencies can be achieved and, from the material point of view, extreme junction temperatures are permitted. High temperature operation reduces the amount of total chip area needed at the cost of higher load applied to the package and higher overall losses. The soldered and bonded joints were identified to be weak spots in today's power electronic device packages. By using silver based low temperature joining technique for all joints or copper bonds in combination with a special diffusion soldering process the ruggedness to temperature cycling can be improved by the factor of ten. In comparison with Si based HEV traction inverters, SiC based inverters yield a smaller overall chiparea and at the same time reduced loss even at low battery voltages, comparable junction temperatures and low switching frequencies of 10kHz.