鋁基碳化硅在功率半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)

隨著新能源、電動(dòng)汽車、軌道交通、智能電網(wǎng)等行業(yè)的快速發(fā)展，提高了電力電子技術(shù)對(duì)高溫、高壓、高頻、高功率等方面的要求，催生了以鋁基碳化硅、氮化鎵為代表的第三代半導(dǎo)體材料的興起。鈞杰陶瓷擁有先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備,并且還有一群一流的生產(chǎn)技術(shù)管理人員,產(chǎn)品質(zhì)量現(xiàn)已達(dá)到國(guó)內(nèi)先進(jìn)的水準(zhǔn).鈞杰陶瓷專注品質(zhì)第一,服務(wù)至上,求實(shí)創(chuàng)新,持續(xù)改善公司的經(jīng)營(yíng)理念,最大限度地提供令客戶滿意的產(chǎn)品,真誠(chéng)的與廣大新老客戶攜手合作,永續(xù)經(jīng)營(yíng)之道.客戶可來(lái)樣來(lái)圖訂制各類陶瓷工件，陶瓷結(jié)構(gòu)件,歡迎來(lái)電咨詢鈞杰陶瓷聯(lián)系電話：134 128 56568。

功率半導(dǎo)體器件行業(yè)概述
功率半導(dǎo)體器件是一種基礎(chǔ)性電子元器件，廣泛應(yīng)用于電力電子行業(yè)當(dāng)中，起到電力設(shè)備的電能變換和電路控制的作用，迄今為止已有60年的歷史，已逐漸從傳統(tǒng)工業(yè)制造和4C產(chǎn)業(yè)向新能源、電力機(jī)車、智能電網(wǎng)等領(lǐng)域發(fā)展，擁有完整的生命周期。

概括來(lái)看，功率半導(dǎo)體器件目前主要有三大類：功率IC、功率模組、分立功率半導(dǎo)體器件，功率IC是將分立功率半導(dǎo)體器件與驅(qū)動(dòng)、控制等外圍電路集成，功率模組是將多個(gè)分立功率半導(dǎo)體器件進(jìn)行模塊化封裝，也因此，分立功率半導(dǎo)體器件是功率半導(dǎo)體器件中的關(guān)鍵，且重點(diǎn)以功率二極管、MOSFET、IGBT為主。

2017年全球功率半導(dǎo)體器件市場(chǎng)規(guī)模達(dá)181.5億美元，其中大陸市場(chǎng)占到40%的份額，年復(fù)合增長(zhǎng)率維持在3%以上，同時(shí)，功率IC、MOSFET、二極管/整流橋、IGBT，分別占到54%、17%、15%、12%的市場(chǎng)份額，除二極管中國(guó)大陸發(fā)展較好以外，MOSFET與IGBT主要還是集中在國(guó)際大廠手中，如英飛凌、安森美、瑞薩、三菱電機(jī)、富士電機(jī)等等。

概括來(lái)看，功率半導(dǎo)體器件目前主要有三大類：功率IC、功率模組、分立功率半導(dǎo)體器件，功率IC是將分立功率半導(dǎo)體器件與驅(qū)動(dòng)、控制等外圍電路集成，功率模組是將多個(gè)分立功率半導(dǎo)體器件進(jìn)行模塊化封裝，也因此，分立功率半導(dǎo)體器件是功率半導(dǎo)體器件中的關(guān)鍵，且重點(diǎn)以功率二極管、MOSFET、IGBT為主。

2017年全球功率半導(dǎo)體器件市場(chǎng)規(guī)模達(dá)181.5億美元，其中大陸市場(chǎng)占到40%的份額，年復(fù)合增長(zhǎng)率維持在3%以上，同時(shí)，功率IC、MOSFET、二極管/整流橋、IGBT，分別占到54%、17%、15%、12%的市場(chǎng)份額，除二極管中國(guó)大陸發(fā)展較好以外，MOSFET與IGBT主要還是集中在國(guó)際大廠手中，如英飛凌、安森美、瑞薩、三菱電機(jī)、富士電機(jī)等等。

為了滿足越來(lái)越高的指標(biāo)要求，功率半導(dǎo)體器件不斷地進(jìn)行著技術(shù)的演進(jìn)，除了更改器件結(jié)構(gòu)、縮短線寬制程、加大集成調(diào)整，采用更先進(jìn)的工藝與技術(shù)外，功率半導(dǎo)體器件本身材料的改變也成為了一個(gè)很重要的發(fā)展方向，逐漸從單一的硅材料覆蓋到鋁基碳化硅、氮化鎵等第三代半導(dǎo)體材料，國(guó)際大廠已紛紛加碼，如：

2016年，安森美以24億美元收購(gòu)仙童公司獲得高壓SiC SBD技術(shù)；

2018年，英飛凌收購(gòu)一家名為Siltectra的初創(chuàng)公司，將一項(xiàng)”冷切割“的高效晶體材料加工工藝收入囊中，用于鋁基碳化硅晶圓的切割；

2019年，Cree剝離照明業(yè)務(wù)，專注于化合物半導(dǎo)體射頻和功率應(yīng)用市場(chǎng)，以滿足5G通信和新能源汽車的市場(chǎng)需求，同年宣布斥資10億美元，擴(kuò)大鋁基碳化硅產(chǎn)能；

此外，日本昭和電工近兩年已三度進(jìn)行了鋁基碳化硅晶圓的擴(kuò)產(chǎn)，代工廠方面的德國(guó)X-Fab、臺(tái)灣漢磊也都斥資新建鋁基碳化硅生產(chǎn)線。

鋁基碳化硅行業(yè)儼然已成為功率半導(dǎo)體器件行業(yè)的新戰(zhàn)場(chǎng)。

第三代半導(dǎo)體，由于在物理結(jié)構(gòu)上具有能級(jí)禁帶寬的特點(diǎn)，又稱為寬禁帶半導(dǎo)體，主要是以氮化鎵和鋁基碳化硅為代表，其在半導(dǎo)體性能特征上與第一代的硅、第二代的砷化鎵有所區(qū)別，使得其能夠具備高禁帶寬度、高熱導(dǎo)率、高擊穿場(chǎng)強(qiáng)、高電子飽和漂移速率等優(yōu)勢(shì)，從而能夠開(kāi)發(fā)出更適應(yīng)高溫、高功率、高壓、高頻以及抗輻射等惡劣條件的小型化功率半導(dǎo)體器件，可有效突破傳統(tǒng)硅基功率半導(dǎo)體器件及其材料的物理極限。

在鋁基碳化硅與氮化鎵的應(yīng)用區(qū)分方面，鋁基碳化硅目前主要是用在650V以上的高壓功率器件領(lǐng)域，而氮化鎵主要是用在650V以下的中低壓功率器件領(lǐng)域及微波射頻和光電領(lǐng)域。在鋁基碳化硅與氮化鎵的應(yīng)用區(qū)分方面，鋁基碳化硅目前主要是用在650V以上的高壓功率器件領(lǐng)域，而氮化鎵主要是用在650V以下的中低壓功率器件領(lǐng)域及微波射頻和光電領(lǐng)域。