寬禁帶半導體：技術進步将改變電力電子領網域

今天小編分享的科技經驗：寬禁帶半導體：技術進步将改變電力電子領網域，歡迎閲讀。

在半導體技術的不斷發展中，寬禁帶（WBG）材料的出現将在未來十年引領一場變革性的旅程。

Yole Intelligence 提供了一份全面的概述，深入探讨了硅碳化物（SiC）和氮化镓（GaN）市場趨勢、競争動态、歷史演變以及未來前景。

Part 1

WBG 半導體器件的演進

GaN 和 SiC 在約 600V 範圍内的競争尤為激烈，尤其是在圖形表示中，SiC 和 GaN 在各種應用中扮演着關鍵角色，從交流适配器到電動汽車（EVs）和伺服器電源。

2013 年 SiC 市場的價值約為 1 億美元，主要受到 PV 逆變器和工業電源等應用的推動。2013 年氮化镓技術的初期階段。多家公司參與了融資活動，智能手機快充器是 GaN 早期應用的典範，為其融入各個領網域奠定了基礎。

截至 2023 年，SiC 和 GaN 共同占據全球電力電子市場的 13.6%，其聯合設備市場規模約為 30 億美元。SiC 市場将迎來顯著增長，預計将超過 100 億美元，主要受到純電動汽車，尤其是 800V 純電動汽車裏面需求推動。

Part 2

供應鏈和展望

SiC 和 GaN 的供應鏈正在經歷明顯的變革。 SiC 晶片和外延片供應商正在勢頭強勁，實現強勁的業績收入增長。GaN 供應鏈更傾向于無廠和半無廠的生态系統，初創公司進入電力 GaN 業務。在未來十年，IDMs（集成器件制造商）有望通過并購、投資和技術内部投資主導電力 GaN 行業。

SiC 和 GaN 增長面臨的主要挑戰包括對電力電子應用的關注。市場正處于一個拐點，系統級采用引發了產能擴張和成本降低。展望未來，包括超寬禁帶、工程化基板和體積 GaN 在内的新型基板正在發展中，預示着下一代電力電子的應用。

截至 2023 年，硅基技術占據着電力市場的最大份額。SiC 電力設備在工業和汽車應用中的廣泛采用使其迅速增長。主要電力設備制造商正在不斷開發和擴展其產能，以滿足市場需求。一些公司如 Soitec（法國）和 SICOXS（日本 Sumitomo Metal Mining 的一部分）正在研發和驗證工程化 SiC 基板。

對于氮化镓（GaN）器件，硅和藍寶石是商用產品中主要的基板。為了充分發揮 GaN 在電力應用中的優勢，體積 GaN 提供了同質外延，對垂直器件性能更為優越。由研發機構和日本企業長期開發，4 英寸體積 GaN 基板現在更加普遍，由 Mitsubishi（日本）、SEI（日本）、NGK Insulators（日本）、Kyma（美國）、Sino Nitride（中國）等企業提供。NexGen 和 Odyssey 在早期的 2020 年代推出了 GaN FET，現在正接近商業化。

氧化镓（Ga2O3）由于其相對容易的晶體生長和快速的基板擴展可能性，在過去幾十年中引起了廣泛關注。NCT（日本）和 KYMA（美國）是主要的基板供應商，而 Flosfia（日本）目前正在開發電力設備。據我們了解，截至 2023 年，目前還沒有量產出貨。