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
新能源汽车、5G手机，第三代半导体的“春天”
从固话通讯和燃油汽车，到5G智能手机和新能源汽车，电力电子产品已经成为了我们生活的一部分，而这一过程的转变都离不开宽禁带半导体——第三代半导体。 第三代半导体具备着高击穿电场、高饱和电子速度、高热导率、高电子密度、高迁移率等特点，因此被业内誉为固态光源、电力电子、微波射频器件的“核芯”以及光电子和微电子等产业的“新发动机”。
行业资讯 发布时间 : 2024-08-28
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
【应用】罗姆的SiC功率元器件用于UAES的电动汽车车载充电器，效率高达95.7%且功率损耗比以往降低约20%
ROHM的SiC功率元器件（SiC MOSFET）被应用于中国汽车行业一级综合性供应商——联合汽车电子有限公司的电动汽车车载充电器（On Board Charger，简称“OBC”）。此次ROHM的SiC MOSFET被UAES公司的OBC产品采用，与以往的OBC相比，新OBC所在单元的效率提高了1%（效率高达95.7%，功率损耗比以往降低约20%）。
行业资讯 发布时间 : 2020-03-18
研讨会2024模拟电源信号链新技术研讨会
描述- 11月7日直播，带来电源管理革新、汽车电子智能化、可再生能源与储能、光通讯与光模块、医疗健康与个人护理等领域电源信号链新产品新技术，点击了解报名。
议题- 信号链：射频开关，ADC，DAC，运放，比较器，数模混合IC，温度传感器 | 电源管理：锂电管理，氮化镓驱动，马达驱动，高低边驱动，DC-DC，AC-DC，电压基准源 | 汽车：车身电子，HUD，激光雷达，智能座舱，OBC，充电桩，T-BOX，氛围灯，车载摄像头，倒车雷达，热管理，BMS | 光通讯，光模块，交换机（POE），AFE，个人护理，医疗健康 | 可再生能源：光伏储能（模拟ADC产品） | 工业：机器人，变频伺服 | 电力：数字电源，电动工具，安防监控 | SG Micro Corp（圣邦微电子）——十大中国IC设计公司之一，模拟集成电路领导者 | 模拟与嵌入式产品和解决方案供应商——思瑞浦（3PEAK） | 以模拟技术为优势的电子器件和微波产品，为客户提供最佳的模拟解决方案——Nisshinbo (日清纺) | 国产首款40V、5A 、AEC 、Q100车规级低能耗高可靠电源降压芯片生产商——芯洲科技（SCT） | 高性能模拟和数模混合半导体供应商——JW JOULWATT（杰华特） | 全球首家Force Touch SoC芯片供应商——芯海科技（CHIPSEA） | 全球电子成就奖●年度微控制器/接口产品奖获得者——国民技术（Nations） | 专业的高性能模拟器件及数模混合芯片解决方案供应商——拓尔微电子（TOLL） | 专注于高性能、高品质模拟/混合信号的芯片设计公司：润石科技(Runic) | 专注于高性能模拟及混合信号芯片设计——领慧立芯（legendsemi） | 致力打造世界一流高端模拟芯片方案供应商——治精微（ZJW） | 高端模拟及数模混合芯片和解决方案供应商——类比半导体（AnalogySemi） | 高性能全范围模拟信号链（放大器/ADC/DAC/基准/电源）芯片供应商——士模（CIMO） | 致力于向客户提供多品类、全系列电源管理芯片产品及解决方案供应商——ETA SEMICONDUCTOR（钰泰半导体） | 专注BMS，电源及可编程模拟芯片的知名半导体厂商——芯祥科技（EnergyMath） | 专注研发小型化、高可靠电源，为客户提供完整可靠的电源解决方案——ZOEYGO（中逸光） | 专业从事电源产品的研发、生产、销售及综合解决方案的模块电源生产厂家——TOPPOWER（顶源科技） | 模拟芯片领先设计商——微源半导体（LPSemi） | 领先的高密度神经刺激芯片和生物传感芯片供应商——Nanochap（暖芯迦） | 专注于高性能信号链集成电路产品研发——芯聚威（Silicoway） |
活动 发布时间 : 2024-06-28
SiC MOS器件的SiC/SiO2界面特性分析，深入了解栅氧界面的缺陷
SiC MOSFET作为一种新型的功率器件，正在引领着未来能源转型的浪潮。SiC MOSFET的一个重要组成部分就是其栅氧界面。这个界面是指栅极金属和硅氧化物之间的接触区域。而栅氧界面的缺陷一直是广为关注的问题，本文将带大家了解栅氧界面的缺陷。
设计经验 发布时间 : 2024-03-02
罗姆与联合汽车电子签署SiC功率元器件长期供货协议
罗姆于近日与中国汽车行业一级综合性供应商——联合汽车电子有限公司（UAES）签署了SiC功率元器件的长期供货协议。UAES公司将确保在电动汽车产品开发方面的重要部件——SiC功率元器件的产能。双方将继续深化合作，加快以SiC为中心的创新型电源解决方案的开发。
厂牌及品类 发布时间 : 2024-09-09
数明半导体（Sillumin）隔离器件和门极驱动器选型指南
目录- 公司简介 隔离器件、门极驱动选型表 隔离器件介绍 单通道隔离驱动器 双通道隔离驱动器 带保护功能隔离驱动器 数字隔离器 HVIC门极驱动器 应用领域
型号- SLMI77XX系列,SLM27511,SLM2003E,SLM27512,SLM2003S,SLMI8273,SLM2104S,SLMI8232,SLMI8233,SLMI8230,SLMI8274,SLM2108S,SLMI8231,SLMI8275,SLMI7740,SLMI5320,SLMI7742,SLMI8234,SLMI7741,SLMI8235,SLM345,SLMI77XX,SLM346,SLMI776X,SLM2110,SLMI330,SLM2752X,SLM7888,SLMI772X,SLMI334,SLMI333,SLMI332,SLMI331,SLMI137,SLMI335,SLM27524,SLM27525,SLMI772X系列,SLM2181,SLM27523,SLMI776X系列,SLM2101S,SLM341,SLM2004S,SLM343,SLM340,SLMI827X系列,SLM21814,SLMI823X系列,SLMI33X系列,SLMI5952,SLM27517,SLM21XX,SLM2186,SLM2184S,SLM27519,SLM2304S,SLM27211,SLM20XX系列,SLM2005S,SLMI23514,SLM2106S,SLMI7760,SLMI7762,SLMI7761,SLMI7720,SLMI827X,SLMI7763,SLMI7721,SLMI823X,SLM34X,SLMI774X,SLM2005E,SLMI7769,SLMI350,SLM21XX系列,SLM2015,SLM2136,SLM2106B,SLM21867,SLM2014,SLMI33X,SLMI774X系列,SLM34X系列,SLM21364,SLM2103S,SLM2009,SLMI5852,SLM2001S,SLM20XX,SLM2751X
解读SiC MOSFET关键参数——Rds(on)
当代电子技术的发展不仅需要高效性能，还需要可靠和可持续的解决方案。而SiC MOSFET作为一种新型的功率器件，正在引领着未来能源转型的浪潮。今天，我们要聊的主角是碳化硅MOSFET中的一个关键参数——Rdson，这个参数的优化，就像是在节能减排的长跑中，为我们的电动汽车、可再生能源系统换上了更轻盈的跑鞋。
技术探讨 发布时间 : 2024-07-11
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
【视频】蓉矽高可靠性SiC功率器件在光储充与新能源汽车上的应用
型号- NCD30S40TTD,NC1M120C12HT,NC1M120C12W,NC1D120C10AT,NCD30S20TTD,NC1D120C20KT,NC1D120C30KT,NC1M120C40HT,NC1M120C75HT
辰达行携整流器件、小信号器件、保护器件、MOSFET和SiC器件亮相elexcon2024深圳国际电子展
8月27日至29日，elexcon2024深圳国际电子展在深圳会展中心（福田）隆重开幕。此次展会中，MDD辰达半导体精彩亮相，展示了其最新系列产品及针对工业控制、汽车电子、智能家电等领域的应用方案。
厂牌及品类 发布时间 : 2024-09-03
【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
罗姆第4代SiC MOSFET裸芯片批量应用于吉利集团电动汽车品牌“极氪”3种主力车型
日前，搭载了罗姆第4代SiC MOSFET裸芯片的功率模块成功应用于“极氪”电动汽车3种车型的主机逆变器上，有助于延长车辆续航距离以及提高性能。
应用方案 发布时间 : 2024-08-30
电子商城
服务
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>
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>
授权代理品牌：集成电路
授权代理品牌：分立元件
授权代理品牌：接插件及结构件
授权代理品牌：部件、组件及配件
授权代理品牌：电源及模块
授权代理品牌：电子材料
授权代理品牌：仪器仪表及测试配组件
授权代理品牌：电工工具及材料
授权代理品牌：机械电子元件
授权代理品牌：加工与定制
我要提问
登录 | 立即注册
提交评论