除功耗低外，GaN和SiC还具备适于小型化的特性。首先，以上述两种材料制成的器件能够实现数倍于Si元件的高速开关，使得电感器等外围电路部件的尺寸大幅下降，从而实现电力转换装置电路的小型化。其次，SiC和GaN元件还可在Si元件无法适应的200℃以上的高温环境下工作，在发热量相同的情况下，能够减小电力转换器件冷却装置的外形尺寸。

随着GaN和SiC电力半导体产业化步伐的加快，开发充分利用其特性的新型外围电路成为当务之急，例如可实现高速工作的驱动电路设计、以高频开关为前提的电磁噪声对策等。要使这些电力半导体在超过200℃的高温环境下工作，除了采用耐热性高且低价位的焊锡材料，在芯片安装方面，还需采用耐高温的封装材料。这些外围电路技术的进步，是发挥GaN和SiC器件效力的关键。

碳化硅器件产业化

2010年10月，日本三菱电机公司宣布于2011冷冻年度开始销售采用SiC制造的肖特基势垒二极管SBD作为直流调速压缩机驱动电源的家用空调。这是世界上首件应用SiC电力半导体的家用电器，标志着家用电器行业以SiC为代表的新一代电力半导体产业化的开始。

首批采用SiC器件的家用空调是三菱电机雾峰MoveEye系列产品，包括额定制冷量为2.8kW的MSZ-ZW281S以及额定制冷量为3.6kW的MSZ-ZW361S两个型号。按照计划，雾峰MoveEye系列将覆盖额定制冷量2.2kW~7.1kW的范围，其他型号产品将陆续以SiC器件替代Si器件。虽然目前SiC器件的价格仍然较高，但是三菱电机并未将成本变化反映在整机价格上，而是以让利方式自行消化了增加的成本。

这批空调仍使用绝缘栅极型双极晶体管IGBT，将Si二极管改为SiC-SBD，仅用于直流调速压缩机驱动电源。从节能角度来说，采用SiC-SBD，压缩机驱动电源的电能转换损失可减少约60%，空调整机耗电量约减少2%。如果需要进一步提高电能转换效率及缩小驱动电源外形尺寸，还需将其他电力半导体全部改为SiC器件，实现以SiCMOSFET取代IGBT。三菱电机此举旨在促进SiC市场加速发展，使SiC器件的价格尽快进入合理区间，同时力争在2013~2014年实现SiCMOSFET的产业化目标，从而在电力半导体市场取得竞争优势。三菱电机计划将IGBT全部替换为SiCMOSFET，SiC器件将不仅应用于压缩机驱动电源，还将应用在主控制板的电源部分。如果全部采用SiC器件，主控制板的电力电子模块部分的外形尺寸将减为目前的50%左右。

三菱电机曾发布过一系列针对采用全SiC电力转换器件的节能前景验证结果。利用SiC-SBD和SiCMOSFET试制的输出功率为11kW的电机变频器，与三菱电机采用Si器件制造的同类整机相比，功耗约减少70%。同时，试制的SiC变频器的体积小于Si变频器，采用SiC器件的整机体积只有利用Si器件整机的1/4左右。此外，三菱电机试制的输出功率为3.7kW的SiC电机变频器的功耗比Si电机变频器下降约54%。

验证结果显示，输出功率为20kW的SiC电机变频器的节能效果更为显著。额定输出功率为20kW、开关频率为20kHz的SiC电机变频器，与采用普通Si制成的IGBT同类产品相比，功耗减少约90%。据介绍，这是通过缩短开关时间实现SiC器件开关速度的提升，从而降低功耗。为了加快开关速度，栅极驱动电路需实现高速化，改进驱动方式，降低驱动电路中的寄生电感，从而将开关时间缩短为50%左右。同时，提高开关速度可能导致浪涌电压增大，从而损坏SiC器件。为了避免这一问题，新产品通过改进SiC器件的配置和电路布线，减少了电路中的寄生电感以抑制浪涌电压。与输出功率为20kW的Si电机变频器相比，SiC电机变频器的寄生电感仅为前者的1/5~1/10。

2011年2月，三菱电机宣布成功开发出晶体管和二极管均采用SiC的电力半导体器件——“全SiC”智能功率模块IPM。除了采用SiC器件，IPM还将过电流保护电路与驱动电路一起内置在模块中。一般情况下，在功率元件中很难做到既提高电流密度又降低损失，而由于采用SiC功率元件，IPM可以实现这种双赢。与采用Si器件构成的IGBT相比，新模块的电流密度提高了约3倍，同时逆变器功耗降低约70%。此外，新模块的体积约为原同类模块的一半。

日本电力中央研究所成功试制出采用SiC二极管、用于分布式电源系统连接的逆变器。该逆变器的额定输出功率为3.3kW，输出电压为单相200V，转换效率高达96.4%，是目前同类电力电子转换装置中电能转换效率最高的产品，主要用于家用太阳能发电系统和燃料电池系统等的功率调节。该逆变器由调节直流电压的斩波器和将直流转换成交流的单相逆变器构成，并通过降低斩波器电路上二极管的恢复电流，实现高转换效率。与原来采用Si二极管的最高性能产品相比，该逆变器的电力损失减少了15%;通过提高斩波器电路的开关频率，装置体积缩小了15%。