SiC和GaN市场,正在被重塑
据Yole统计,多家SiC厂商宣布了未来几年扩大产能以满足终端系统(尤其是汽车)需求的计划。意法半导体、安森美、英飞凌、Wolfspeed 和ROHM等领先的设备厂商都在不同地点建设工厂。最近一个季度,厂商的投资情况有所更新。
在SiC晶圆和外延片层面,大规模产能扩张使2023年实现了强劲增长,尤其是在中国。然而,这也导致SiC材料产能过剩。此外,8英寸SiC平台推动了技术的扩展,从而显著降低了成本。
自2022年开业以来,Wolfspeed的MHV晶圆厂一直在持续增产。更多设备制造商计划在H2-24开始批量出货。鉴于电动汽车市场放缓,SiC市场在2024年将面临较低的增长。供应链在2024年上半年正在去库存,等待2025年实现更强劲的增长。在此监测中,我们根据当前技术和市场趋势提供了情景分析,以及我们对未来五年的预测。
关于功率GaN市场,英飞凌科技以8.3亿美元收购GaN Systems是迄今为止该行业最大的交易。去年的另一则重要新闻是瑞萨电子以3.39亿美元收购Transphorm,预计该交易将于2024年完成。该行业正在整合,预计将转变为由IDM商业模式主导的生态系统。预计还会有其他并购,新参与者可能会以不同的背景和策略进入功率GaN市场。
总体而言,到2029年,功率GaN市场将以44%的复合年增长率增长超过22.5亿美元23-29,吸引越来越多的关注。在过去六个月中,该行业已宣布超过16亿美元的投资,包括并购和其他融资。
在不同的驱动因素下,SiC和GaN继续保持着自2018-2019年开始的快速增长势头。最初,颠覆性汽车制造商特斯拉在其逆变器中采用了SiC。但现在,另一个趋势正在重塑电动汽车 (EV) 市场,即快速800V电动汽车充电,从而缩短充电时间。SiC是推动因素,具有良好的性能和不断发展的供应链。
截至2023年,包括比亚迪的汉和现代的Ioniq5在内的使用SiC的大批量电动汽车正在出货。意法半导体、安森美、英飞凌、Wolfspeed 和ROHM等领先的设备制造商在2023年再次创造了创纪录的收入。它们将在2023-2025年期间分别实现10亿美元的SiC收入,到2029年整个市场将超过100亿美元。除了汽车之外,工业、能源和铁路应用现在也提供了额外的增长动力。产能建设、业务整合和新的商业模式将在未来几年将SiC提升到另一个层次。
与此同时,消费应用仍然是推动Power GaN市场增长的主要动力。最近的趋势包括充电器功率容量提高至300W,以及家用电器电源和电机驱动器带来更高的效率和紧凑性。除了消费领域,我们预计Power GaN还有两个额外的增长催化剂:汽车和数据中心应用,到2029年,这两个应用有望将设备市场规模提升至24.5亿美元以上。
SiC和GaN,有何不同?
半导体的历史可以追溯到1950年左右点接触晶体管的出现。当时,半导体产品的主要材料是锗,但后来,特性更优越的硅取代了锗,并一直被广泛使用至今。
随着半导体制造设备的精度提高、器件结构和晶圆工艺的优化,硅半导体产品也随着时间的推移而不断发展。这为我们日常生活中的电子产品的小型化和高性能化做出了巨大贡献。
另一方面,特别是在功率半导体领域,使用物理特性值大大超过硅基半导体的化合物半导体的元件开发和实际应用取得了进展。
从上述背景来看,SiC(碳化硅)和GaN(氮化镓)等材料最近受到越来越多的关注。
硅是单一化学物质,而SiC是碳和硅的化合物,GaN是镓和氮的化合物。因此,使用这些化合物生产的半导体被称为“化合物半导体”。
此外,SiC和GaN的带隙比硅更宽(Si:1.1 eV,SiC:3.3 eV,GaN:3.4 eV),因此它们也被称为“宽带隙半导体”。
宽带隙半导体的特点是介电击穿场强高,因此可以实现与硅相同的击穿电压,而耐压层比硅的耐压层薄得多。
这些半导体被寄予厚望,有望成为引领下一代半导体的角色,有时也被称为“下一代功率半导体”。
与硅相比,SiC和GaN不仅作为宽带隙半导体,而且作为材料本身,在性能系数 (εμeEc3) 方面也表现出了出色的性能水平:SiC大440 倍,GaN大1130倍。
为了充分利用这些材料,周边技术目前正在进一步开发中。用SiC或GaN基化合物半导体取代传统的硅基半导体将使电子设备更加紧凑和高效。
近年来,半导体材料中使用的SiC晶片基板质量的提高导致了更大直径晶片的使用。因此,大电流和低成本的设备已经推出并开始在许多设备中采用。
但是,GaN晶片基板仍然很昂贵,因此通常采用具有水平结构并在其上形成GaN有源层的低成本硅晶片基板。这使得制造大电流产品变得困难;然而,GaN已越来越多地用于需要通过工艺小型化实现极快开关操作的应用中。
SiC是一种用碳取代硅一半的化合物。碳和硅紧密结合,其晶体结构比单晶硅更稳定。因此,SiC具有较高的介电击穿场强,从而使有源层非常薄。这使得器件的击穿电压比传统的硅器件更高,损耗更低。SiC器件作为硅IGBT的替代品,在大电流和高耐压领域越来越受欢迎。
具体来说,它们有望在10kW或更大的领域得到扩展,在制造更小更轻的系统方面具有很大的优势,包括发电系统的功率调节器、电动家庭的HEMS和电动汽车 (EV)。
GaN具有比SiC更稳定的键结构和更高的介电击穿场强。
目前,GaN器件通常由在硅基板上形成的GaN有源层组成。因此,GaN器件的击穿电压不能像SiC器件那样高,但它们仍然适合高频应用。在开关电源方面,通过让它们以高频切换,可以缩小电感器和其他外围元件的尺寸。GaN器件有望应用于1kW或以下的电源,这些领域对紧凑设计的要求很高。
例如,GaN器件有望用作第五代移动通信系统(5G)基站的电源,其市场预计在未来几年会扩大。USBPower Delivery(USB-PD)标准的建立还允许充电器通过USB电缆接收和提供高达100W的功率。因此,越来越多的充电器(用于智能手机、笔记本电脑等)已成为标准化的。
紧凑型智能手机充电器长期以来都是人们的首选产品,因此需要提供能够快速充电并支持笔记本电脑等中型电子设备的充电器,而无需改变其现有尺寸。GaN器件可以以最佳方式实现这种需求,并有可能在未来加速其在许多应用中的扩展。
- |
- +1 赞 0
- 收藏
- 评论 0
本文由ll转载自阿基米德半导体公众号,原文标题为:SiC和GaN市场,正在被重塑,本站所有转载文章系出于传递更多信息之目的,且明确注明来源,不希望被转载的媒体或个人可与我们联系,我们将立即进行删除处理。
相关推荐
碳化硅:第三代半导体材料的性能优势与应用前景
经过第一代硅基半导体、第二代的砷化镓半导体,半导体材料发展已经来到了属于碳化硅、氮化镓的第三代。碳化硅是第三代半导体产业发展的重要基础材料,碳化硅功率器件以其优异的耐高压、耐高温、低损耗等性能,能够有效满足电力电子系统的高效率、小型化和轻量化要求。在新能源汽车、光伏发电、轨道交通、智能电网等领域具有明显优势。
行业资讯 发布时间 : 2024-11-11
一篇文章综述中国碳化硅(SiC)产业建设进展
第三代半导体材料为氮化镓GaN、碳化硅SiC、氧化锌ZnO、金刚石C等,其中碳化硅SiC、氮化镓GaN为主要代表。在禁带宽度、介电常数、导热率及最高工作温度等方面碳化硅SiC、氮化镓GaN性能更出色。在5G通信、新能源汽车、光伏等领域头部企业逐步使用第三代半导体,瑞之辰等从业者认为成本下降有望实现全面替代。
行业资讯 发布时间 : 2024-09-30
高压快充推动碳化硅SiC器件产业化:新能源汽车市场趋势与技术革新
随着全球新能源汽车市场的蓬勃发展,高压快充技术作为新能源汽车补能的主要解决方案,正逐步成为市场主流。凭借多年来在磁性元器件领域中积累的研发技术、生产经验,铭普已形成PFC电感、共模电感、电源变压器、PLC变压器和塑封逆变电感等系列产品矩阵且积极与碳化硅芯片公司合作。
行业资讯 发布时间 : 2024-08-10
研讨会2024功率器件新技术研讨会
描述- 11月21日在线直播,带来低导通电阻的功率MOS、集成驱动的GaN IC、IGBT新技术、用于电机驱动/BMS/移动储能的SGT MOS、高压车规SiC功率MOS、国产车规IGBT模块等功率器件新产品新技术,点击了解报名
议题- 降低20%导通电阻的功率MOS | 集成驱动的GaN IC | 沟槽栅场截止型IGBT新技术 | 适用于电机驱动/BMS/移动储能等应用SGT MOSFET | 1700V SiC功率MOS | 国产50A IPM模块 | 高可靠国产车规IGBT模块 | ROHM——专注功率,电源和模拟技术的全球知名半导体厂商 | EPC——基于氮化镓(GaN)功率管理器件的领先供应商 | 致力于功率器件和智能传感器技术的专业半导体厂商——瑶芯微(ALKAIDSEMI) | 中国半导体功率器件十强企业:扬杰科技(YANGJIE) | 致力于成为双碳时代功率半导体中国领跑者——阿基米德半导体(Archimedes) | 中国领先的碳化硅(SiC)半导体和芯片解决方案提供商——瞻芯电子(InventChip) | 专业从事电源管理、电机驱动、微控制器、传感器的集成电路和系统方案的设计与开发——华润微电子(CRM ICBG ) | Kyocera(京瓷)——全球领先的材料与电子元件制造商 | Shindengen(新电元)——“桥王”,整流桥全球份额占比约40% | 中国半导体功率器件十强的主板上市企业——新洁能(NCEPOWER) | 国内首家抗负压能力可达-40V/600ns的电机驱动(HVIC)制造商——数明半导体 | 国内领先的半导体分立器件整合制造商 (IDM) —— 捷捷微电(JieJie Microelectronics) | 国产一站式电路保护解决方案专家——硕凯(SOCAY) |
活动 发布时间 : 2024-10-12
泰高(Tagore)GaN射频器件选型指南
描述- 2021年成立于中国深圳,主要从事为第三代半导体硅基GaN材料技术的集成电路的研发和销售,其芯片设计中心位于美国芝加哥,产品应用中心位于中国深圳与厦门。
型号- TGSP1130AC,TGP A2D20F-EVB-G,TGSP2220AC,TGFE0220D,TGSP11120AC,TGSP1A20BE,TGSP2A20DE,TGLA160AB,TGSP1342CD,TGSP1142BC,TGLA130AB EVB E,TGPA2D40G,TGSP1522AC,TGSP2340AD,TGLA130AB,TGSI1140DE,TGPA2D20F-EVB-A2,TGLA150AB-EVB-A,TGSF1A20EE,TGLA150AB-EVB-B,TGPS04100K,TGLA150AB-EVB-C,TGSP2140AC,TGSP2520DE,TGSP1222BC,TGSP1522DE,TGSB2140AC,TGFE0120S,TGSP1322CD,TGLA130AB EVB-C,SP2T,TGLA130AB EVB-D,TGSB1120AC,TGPS02140K,TGFE0220D EVB-B,TGFE0220D EVB-C,TGFE0220D EVB-A,TGPA2D30G,TGLA150AB,TGSF1220AC,TGLA150AB-EVB-D,TGSP1124AC,TGPA2D40G-EVB-F,TGPA2D40G-EVB-E,TGPA2D40G-EVB-D,TGSB2320AD,TGPS04190K,TGSF2220AC,TGSP1320AD,TGSB1140AC,TGLA130AB-EVB-A,SP4T,TGPA2D40G-EVB-C,TGPA2D40G-EVB-B,TGPA2D20F-EVB-1,TGPA2D40G-EVB-A,TGLA152CA-EVB-B,TGSF1520EE,TGLA152CA-EVB-A,TGLA152CA-EVB-D,TGLA152CA-EVB-C,TGLA130AB-EVB-B,TGPA2D20F-EVB-C,TGPA2D20F-EVB-D,TGPA2D20F-EVB-E,TGPA2D20F-EVB-F,TGPA2D20F-EVB-A,TGPA2D20F-EVB-B,TGPA2D20F-EVB-K,TGSP1520AE,TGPA2D20F-EVB-L,TGPA2D20F-EVB-M,TGLA152CB,TGLA152CA,TGSF2A20EE,TGPA2D20F-EVB-H,TGPA2D20F,TGPA2D20F-EVB-J,TGSP1540CC,TGLA170AB,TGPS14110K,TGSP1140AC,TGPA2D30G-EVB-D,TGPA2D30G-EVB-C,TGPA2D30G-EVB-B,TGPA2D30G-EVB-A,TGLA1 60AB,TGSI1142DE,TGSP1342CD-EVB-K,TGSP1320CD,TGSP2A40DE,TGPA2D30G-EVB-H,TGPA2D30G-EVB-G,TGPA2D30G-EVB-F,TGPA2D30G-EVB-E,TGPA2D10C-EVB-G,TGPA2D10C-EVB-D,TGPA2D10C-EVB-C,TGPA2D10C-EVB-F,TGPA2D10C-EVB-E,TGPA2D10C-EVB-B,TGPA2D10C,TGPA2D10C-EVB-A,TGSP1220AC,TGSP2540CD,TGPS02160L,TGLA170AB EVB-A,TGLA170AB EVB-B,TGSF1120AC
Application Brochure for INDUSTRIAL
型号- BD52W04G-C,SH8KXX SERIES,BD900N1W,QH8KXX SERIES,BM2SCQ123T-LBZ,R6007RND3,BD900N1G-C,BD2311NVX-C,RBR2VWM60A,BD9XXN1 SERIES,BD933N1,RFS SERIES,RBR1VWM40A,BM2SC12XFP2-LBZ,CSL1901,BP3622,BD14210G-LA,BP3621,SCT4013DW7,BM2P06XMF-LBZ,R6035VNX3,RB068VWM150,R60XXRNX SERIES,CSL1901DW,BD950N1WG-C,BM2P060LF-Z,BM2LE160FJ-C,BV1LE080EFJ-C,BM2SC123FP2-LBZ,SH8MC5,SCT4018KW7,RB168VWM-40,RFL SERIES,SCT4018KE,BD52W03G-C,SCT4026DE,BM2SCQ121T-LBZ,LTR10 SERIES,RB168VWM-60,BD48W00G-C,RBR1VWM30A,SH8MB5,SCT4018KR,SCT4026DR,R6035VNX,BM2P061MF-Z,BM6437X,CSL1901UW,BM64378S-VA,BD900N1EFJ-C,D950N1EFJ-C,SCT4013DE,BM2P063MF-Z,R6024VNX3,SCT4013DR,BD7XXL05G-C,R60XXVNX SERIES,BD950N1,RB068VWM100,RFL,SH8KXX,CSL1901VW,RFS,BD14215FVJ-LA,BM6437X SERIES,PSR,RB168VWM-30,SCT4036KW7,R6004RND3,BM2LE040FJ-C,RF05VAM2S,BD750L05G-C,BM2SC122FP2-LBZ,BD933N1G-C,BD900N1,BM2P061LF-Z,BD52W02G-C,BM64377S-VA,BD933N1EFJ-C,QH8MB5,REFLD002,R60XXRNX,RBLQ2VWM10,PSR500,SCT4026DW7,BV1LE040EFJ-C,RFS30TZ6S,BD900N1WG-C,CSL1901 SERIES,QH8MC5,CSL1901YW,BV1LEXXXEFJ-C,RFL60TZ6S,R6013VND3,PSR SERIES,R6009RND3,R6077VNZ,BM2SCQ122T-LBZ,RFL60TS6D,S WAVE B-01,PSR400,BD933N1WG-C,BD52W01G-C,RB068VWM-60,R WAVE B-01,REFPDT007-EVK-001B,REFPDT007-EVK-001A,REFPDT007-EVK-001C,RFS30TS6D,LTR10,BD950N1WEFJ-C,BM2SC124FP2-LBZ,QH8MX5 SERIES,QH8KB5,R6013VNX,QH8KB6,RBR2VWM30A,BM2LE250FJ-C,BD2311NVX-LB,RGWXX65C SERIES,RGW00TS65CHR,SH8MX5 SERIES,SCT4045DW7,BV1LE250EFJ-C,SCT4036KE,QH8MX5,SCT4045DE,R6024VNX,BM2SCQ124T-LBZ,R6055VNX,R6018VNX,R6055VNZ,SCT4045DR,RGW80TS65CHR,QH8KC6,CSL1901MW,QH8KC5,R60A4VNZ4,RB168VWM150,BD7XXL05G-C SERIES,BD52W06G-C,SCT4062KR,BD48HW0G-C,RBR2VWM40A,BD1421X-LA SERIES,BD9XXN1,R6077VNZ4,BM1390GLV-Z,RGWXX65C,RBR1VWM60A,REFLD002-1,QH8KXX,REFLD002-2,R6055VNX3,BD52W05G-C,BM2P06XMF-LBZ SERIES,SCT4036KR,RFL30TS6D,BD900N1WEFJ-C,BM2LEXXXFJ-C,RFS60TS6D,BD733L05G-C,BD933N1WEFJ-C,SCT4062KE,BM2SC12XFP2-LBZ SERIES,BM64374S-VA,GNE1040TB,BD950N1W,BD725L05G-C,BD933N1W,BD730L05G-C,BM2SC121FP2-LBZ,PSR350,SH8KC6,BM64375S-VA,SH8KC7,BM2LE080FJ-C,SH8MX5,SCT4062KW7,R60XXVNX,PSR100,BV1LEXXXEFJ-C SERIES,RB168VWM100,BD950N1G-C,RGW60TS65CHR,R6055VNZ4,BM2P060MF-Z,RLD90QZWJ,RFS60TZ6S,RLD90QZWD,RLD90QZWC,SH8KB7,RLD90QZWB,SH8KB6,RB068VWM-40,RLD90QZWA,RB068VWM-30,BV1LE160EFJ-C,RLD90QZW8,RFL30TZ6S,BM2LEXXXFJ-C SERIES,RLD90QZW5,BD1421X-LA,PSR330,RLD90QZW3
【IC】爱仕特新款高可靠汽车级碳化硅功率模块DCS12,封装一次铸造成型,为高速发展的新能源汽车注入动力
深圳爱仕特科技有限公司推出新款汽车级碳化硅功率模块DCS12,旨在缩小半导体器件使用尺寸的同时,提高逆变器功率密度、可靠性、耐用性以及寿命周期,给高速发展的新能源汽车注入动力。
新产品 发布时间 : 2023-06-22
能华半导体授权世强硬创代理氮化镓外延片及器件,器件阈值电压提高约60%
能华半导体E-mode GaN产品采用增强型氮化镓(GaN)技术,较常规产品来说,其阈值电压(VTH)提高约60%。
签约新闻 发布时间 : 2024-06-21
胜金微电子(SMST)时钟芯片/漏电保护器/数字隔离器/功率器件选型指南
描述- 杭州胜金微电子是一家专业从事高端集成电路芯片研发、销售、应用及服务的高新技术企业。公司拥有芯片研发及应用人员100+,并拥有集成电路相关专利近100项。公司围绕安全环保、绿色节能的开发理念布局了高端时钟、数字隔离器、电源管理、GaN功率器件等,主要应用于新能源、5G通讯、工业控制等领域。可为客户提供定制化产品和解决方案。
型号- SMST5381_X,SMST5341_X系列,SMST5351B,SMST539X,SMST5351A,SMST5351C,SMST5341_X,SMST624X,SMST5330X系列,SMST532XX,SMST52112,SMST650D350,SMST530_X,SMST52112_X系列,SMST510_X系列,SMST695X,SMST784X,SMST54133,SMST683X,SMST710X,SMST754X,SMST621X,SMST69XX,SMST54123L,SMST697X,SMST786X,SMST63XX,SMST714X,SMST65XX,SMST52112_X,SMST30C,SMST650D200,SMST530_X系列,SMST54123,SMST650D240,SMST120C,SMST100C,SMST54123F,SMST758XX,SMST54X,SMST532XX系列,SMST696X,SMST684X,SMST650D600,SMST781X,SMST54123A,SMST650D800,SMST5147B,SMST622X,SMST755X,SMST610X,SMST654X,SMST5145,SMST626X,SMST715X,SMST5146,SMST614X,SMST658XX,SMST5147,SMST650D140,SMST510_X,SMST650DXX,SMST5381_X系列,SMST782X,SMST623X,SMST534X,SMST68XX,SMST655X,SMST538X,SMST64XX,SMST615X,SMST5159,SMST5152,SMST150C,SMS5901,SMST5154,SMST5330X,SMST60C,SMST650D190,SMST650D500,SMST650D100,SMST662X,SMST56X,SMST650D2K2,SMST682X
SiC器件在电动汽车无线充电的应用及技术优势
无线电能传输技术是一种新兴的充电技术,通过电磁感应原理将电能从发射侧装置传输到接收侧装置中,再通过功率变换电路给负载进行充电,从而实现非接触式充电。近年来,电动汽车无线充电技术备受关注,并逐步走向商业化应用。本文将重点探讨碳化硅器件在电动汽车无线充电的应用及技术优势。
应用方案 发布时间 : 2024-09-06
京能集团副总经理陈国高一行莅临参观昕感科技
5月30日上午,北京能源集团副总经理陈国高一行前往无锡江阴,对北京昕感科技有限责任公司在江阴在建的特色工艺晶圆厂进行了深入的调研和参观。此次考察旨在增进双方了解,并就相关产业技术进行交流。
原厂动态 发布时间 : 2024-06-07
【应用】SiC器件可在5G基建、新能源汽车充电桩、工业互联网等领域中提高电能利用率
碳化硅(SiC)材料是功率半导体行业主要进步发展方向,用于制作功率器件,可显着提高电能利用率。可预见的未来内,新能源汽车是碳化硅功率器件的主要应用场景。特斯拉作为技术先驱,已率先在Model 3中集成全碳化硅模块,其他一线车企亦皆计划扩大碳化硅的应用。
应用方案 发布时间 : 2023-08-04
电子商城
服务
可定制射频隔离器/环行器(10M-40GHz),双工器/三工器(30MHz/850MHz-20GHz),滤波器(DC-20GHz),功分器,同轴负载,同轴衰减器等射频器件;可定制频率覆盖DC~110GHz,功率最高20KW。
最小起订量: 1 提交需求>
提供全面表征产品器件耗电特征及功耗波形、快速瞬态效应、电源优化、表征和仿真测试服务,使用直流电源分析仪测量精度达50µV,8nA,波形发生器带宽100kHz,输出功率300W,示波器200kHz,512 kpts
实验室地址: 深圳/苏州 提交需求>
登录 | 立即注册
提交评论