走過疑慮 SiC器件終迎春天

　　Yole Développement 公司預(yù)測，到2020年SiC的市場容量將會增長三倍。

　　隨著Cree公司向市場提供了900V電壓的SiC MOSFET晶體管，GE公司發(fā)布汽車級應(yīng)用的SiC MOSFET和SiC二極管也贏得了很多的市場，行業(yè)專家們都紛紛預(yù)測這種寬禁帶半導(dǎo)體將迎來它的黃金時代。

　　最近，法國Yole Développement公司的Pierric Gueguen及其同事就SiC市場發(fā)表了調(diào)查報告，報告描述了SiC的開發(fā)是如何在經(jīng)過多年的停滯之后，已經(jīng)具有了比現(xiàn)有半導(dǎo)體技術(shù)更高的附加值。

　　Yole公司的分析員告訴Compound Semiconductor雜志：“SiC二極管在過去的一年中取得了極大的發(fā)展，包括了在器件的可靠性方面，而且在我們現(xiàn)有的應(yīng)用中SiC二極管的成本已經(jīng)不再是個問題”。

　　他補充道：“在這個市場中有足夠多的二極管器件供應(yīng)商，而且其器件也很容易實現(xiàn)集成”， “SiC二極管幾乎占據(jù)了整個SiC器件市場份額的80%，我們相信這個數(shù)值未來還會持續(xù)地增長” 。

　　實際上，據(jù)Yole公司的預(yù)測，到2020年，包括二極管和晶體管在內(nèi)的整個SiC市場容量將能夠達(dá)到現(xiàn)在的三倍，總額將會達(dá)到4.36億美元。目前，SiC二極管已經(jīng)覆蓋了中等電壓的市場，包括了光伏逆變器，電動機控制器，電動或者混合電動汽車以及不間斷電源(UPS)等領(lǐng)域。

　　盡管SiC二極管在2020年之前都會被視作為SiC器件的主流首選，但電動和混合電動汽車領(lǐng)域?qū)蔀镾iC二極管和晶體管最有希望的市場。

　　全球很多汽車公司都在竭盡全力進(jìn)行寬禁帶半導(dǎo)體材料研究，使得Gueguen 把SiC二極管僅僅看作是SiC商業(yè)機遇的一個觸發(fā)器而已。

　　事實上，制造商們早就已經(jīng)將SiC二極管集成到具有功率因數(shù)校正器拓?fù)涔δ艿碾妱悠嚦潆娖髦?，并且此項工作還會持續(xù)進(jìn)行下去。

　　與此同時，未來的器件發(fā)展將會使我們很快地就能看到SiC二極管和SiC晶體管同時應(yīng)用于SiC轉(zhuǎn)換器，例如列車中的電功率逆變器中。

　　Gueguen說道：“我們的SiC二極管能夠適應(yīng)汽車中的應(yīng)用，如豐田汽車等公司正在努力地推動SiC晶體管集成技術(shù)的發(fā)展，以在功率轉(zhuǎn)換器層面上來將SiC的潛能發(fā)揮到極致”。

　　在SiC市場中，長期以來，Infineon 和 Cree 兩家公司一直是處于業(yè)界領(lǐng)先的企業(yè)。

　　沒有任何的猶豫，日本的豐田公司已經(jīng)把SiC器件的應(yīng)用提上了日程。2015年初，該公司認(rèn)為混合電動車上有20%的能量都是損耗在功率半導(dǎo)體器件上，由此這家重量級的汽車公司在其Camry混合原型車和燃料電池巴士上已開始使用SiC二極管和晶體管。

　　豐田公司已經(jīng)確認(rèn)這么做將會使燃油效率提高5%，并且正如Gueguen所強調(diào)的那樣：“這個試驗非常成功。在獲得實際應(yīng)用之前，豐田公司一直希望能將SiC器件集成整合到汽車上，現(xiàn)在他們正在解決SiC晶體管在汽車中的集成問題”。

　　事實上，豐田和大多數(shù)其它大型汽車公司已經(jīng)完成了對這種SiC器件系統(tǒng)的質(zhì)量認(rèn)證，并且確保供應(yīng)商能夠批量提供這種器件，使得SiC逆變器有望在2020年左右實現(xiàn)大規(guī)模的生產(chǎn)。

　　器件的領(lǐng)導(dǎo)者

　　但是目前誰是主要的SiC供應(yīng)商呢?根據(jù)Yole地說法，目前行業(yè)的龍頭，Infineon和Cree兩家公司研發(fā)出新的RF功率系統(tǒng)Wolfspeed，已經(jīng)占據(jù)了整個SiC市場份額68%。

　　不僅如此，Cree公司最近還收獲了功率組件和電子應(yīng)用上先驅(qū)新產(chǎn)品—APEI的訂單，這款產(chǎn)品有可能對SiC市場造成很大的沖擊。目前這兩家公司都把目光放在如何實現(xiàn)將SiC器件集成到功率組件和轉(zhuǎn)換器上的工業(yè)化應(yīng)用問題，同時也能為這些SiC器件系統(tǒng)提供經(jīng)特別設(shè)計的封裝。

　　Gueguen強調(diào)說：“Cree公司說過，如果對這種最先進(jìn)的功率器件還是采用已具三十年歷史的老舊封裝技術(shù)，將無法發(fā)揮出SiC器件的全部潛能”，“但是現(xiàn)在，公司可以提供一個完整的系統(tǒng)解決方案，而不僅僅只是功率器件的本身”。

　　他補充說：“Infineon公司已經(jīng)具備了開發(fā)用于SiC器件功率組件所需的技術(shù)基礎(chǔ)，而Cree公司正在發(fā)展它的SiC功率業(yè)務(wù)的供應(yīng)鏈，如同它們之前在發(fā)展LED業(yè)務(wù)時所做的那樣”。

　　盡管這兩家大公司都打算加速其在SiC應(yīng)用上的進(jìn)程，但是它們并不企圖在未來繼續(xù)統(tǒng)治這個領(lǐng)域的市場。如同Gueguen所預(yù)測的那樣：“Infineon和Cree公司從一開始進(jìn)入這個市場時就占據(jù)了大量的市場份額，但是Rohm、STMicroelctronics等公司也正在對這個市場虎視眈眈”。