研究機構:內含氮化鎵GaN電晶體電路終端產品生產

根據 Omdia 的《2020 年 SiC 和 GaN 功率半導體報告》，在混合動力及電動汽車、電源和光伏逆變器需求的拉動下，碳化矽(SiC)和氮化鎵(GaN)功率半導體的新興市場預計在 2021 年突破 10 億美元。

報告表示，全球 SiC 和 GaN 功率半導體的銷售收入，預計從 2018 年的 5.71 億美元增至 2020 年底的 8.54 億美元。預計未來十年，每年的市場收入以兩位數增長，到 2029 年將超過 50 億美元。

GaN 和 SiC 功率半導體全球市場收入預測(單位:百萬美元)

SiC 肖特基二極體已經上市十多年了，近年來出現了 SiC 金氧半導體場效應電晶體(SiC MOSFETs)和結型場效應電晶體(SiC JFETs)。SiC 功率模組也越來越多，包括混合 SiC 模組(這種模組包含帶 Si 絕緣柵雙極電晶體(IGBTs)的 SiC 二極體)，以及包含 SiC MOSFETs 的完整 SiC 模組(不論這種模組是否帶有 SiC 二極體)。

SiC MOSFETs 在製造商中很受歡迎，已經有幾家公司提供了這種產品。有幾個因素導致 2019 年的平均價格下降，比如 650 伏、700 伏和 900 伏 SiC MOSFETs 上市，其定價與矽超結 MOSFETs 競爭，又比如供應商之間的競爭加劇。

SiC 和 GaN 功率半導體市場趨勢

到 2020 年底，SiC MOSFETs 預計將產生約 3.2 億美元的收入，與肖特基二極體的收入相當。從 2021 年起，SiC MOSFETs 將以略快的速度增長，成為最暢銷的分立 SiC 功率器件。同時，儘管 SiC JFETs 的可靠性、價格和效能都很好，但據預測，SiC JFETs 的收入要比 SiC MOSFETs 少得多。

結合 Si IGBT 和 SIC 二極體的混合型 SiC 功率模組在 2019 年的銷售額估計約為 7200 萬美元，全 SiC 功率模組在 2019 年的銷售額估計約為 5000 萬美元。Omdia 預計到 2029 年，全 SiC 功率模組將實現超過 8.5 億美元的收入，因為它們將被優先用於混合動力和電動汽車動力系統逆變器。相比之下，混合型 SiC 功率模組將主要用於光伏(PV)逆變器、不間斷電源系統和其他工業應用，帶來的增長速度要慢得多。

2019 年以來發生了什麼變化?

現在，SiC 和 GaN 功率器件都有數萬億小時的器件現場經驗。供應商，甚至是新進入市場的企業，都在透過獲得 JEDEC 和 AEC-Q101 認證來證明這一點。SiC 和 GaN 器件似乎不存在任何意外的可靠性問題;事實上，它們通常比矽器件更好。

SiC MOSFET 和 SiC JFET 的工作電壓較低，如 650V、800V 和 900V，使 SiC 在效能和價格上都能與 Si 超結 MOSFET 競爭。

據獲悉，報告提及，內含 GaN 電晶體和 GaN 系統積體電路的終端產品已投入批次生產，特別是用於手機和膝上型電腦快速充電的 USB C 型電源介面卡和充電器。此外，許多 GaN 器件正由晶圓代工服務提供商製造，在標準矽片上提供內部 GaN 外延晶體生長，隨著產量的增加，產能可能無限擴大。

【來源:IT之家】【作者:騎士】