Die Entwicklung des SiC- und GaN-Leistungshalbleitermarktes

Der aktuelle Stand der SiC - Technologie und des Marktes sowie der Entwicklungstendenz in den nächsten Jahren.

Der Markt für SiC-Geräte ist vielversprechend. Verkauf von Schottky-Barriere Die Dioden sind ausgereift und es wird erwartet, dass die MOSFET-Lieferungen erheblich zunehmen werden in den nächsten drei Jahren. Laut Yole Développement-Analysten ist SiC In Bezug auf Dioden sehr reif und GaN stellt für SiC-MOSFETs keine Herausforderung dar mit Spannungen von 1,2 kV und darüber. GaN kann im Bereich von 650 V mit SiC-MOSFETs konkurrieren Bereich, aber SiC ist reifer. Es wird erwartet, dass der Umsatz von SiC schnell steigen wird. und SiC wird Marktanteile vom Markt für Silizium-Leistungsgeräte gewinnen, und das ist es auch Schätzungen zufolge wird die Gesamtwachstumsrate in den nächsten Jahren 28% erreichen.

IHS Markit glaubt, dass die SiC-Industrie dies tun wird weiterhin stark wachsen, getrieben durch das Wachstum bei Anwendungen wie Hybrid und Hybrid Elektrofahrzeuge, Leistungselektronik und Photovoltaik-Wechselrichter. SiC-Leistung Bauelemente umfassen hauptsächlich Leistungsdioden und Transistoren (Transistoren, Schalten) Transistoren). SiC-Leistungsgeräte verdoppeln die Leistung, Temperatur, Frequenz, Störfestigkeit, Effizienz und Zuverlässigkeit von Leistungselektroniksystemen, was zu einer erheblichen Reduzierung von Größe, Gewicht und Kosten führt. Die Durchdringung der SiC-Markt wächst ebenfalls, insbesondere in China, wo Schottky-Dioden, MOSFETs, Junction-Gate-Feldeffekttransistoren (JFETs) und andere SiC-Diskrete Geräte sind in Serien-DC-DC-Wandlern für die Automobilindustrie erschienen Ladegeräte.

In einigen Anwendungen sind GaN-Geräte oder GaN-System Integrierte Schaltungen können zu Wettbewerbern für SiC-Geräte werden. Das erste GaN Der Transistor AEC-Q101 erfüllt die Anforderungen der Automobilindustrie Transphorm im Jahr 2017. Darüber hinaus hergestellt GaN-Geräte auf GaN-on-Si epitaktischer Wafer sind relativ kostengünstig und einfacher herzustellen als jedes Produkt auf SiC Oblaten . Aus diesen Gründen GaN Transistoren sind in den späten 2020er Jahren die erste Wahl für Wechselrichter den teureren SiC-MOSFETs überlegen. GaN-System integrierte Schaltungen GaN-Transistoren zusammen mit Silizium-Gate-Treiber-ICs oder monolithischen Bausteinen volle GaN-ICs. Sobald ihre Leistung für Mobiltelefone und optimiert ist Notebook-Ladegeräte und andere Anwendungen mit hohem Volumen sind wahrscheinlich weit verbreitet in einem größeren Maßstab verfügbar. Die aktuelle Entwicklung der kommerziellen GaN-Leistung Dioden haben noch nicht wirklich begonnen, weil sie keine wesentlichen Vorteile bieten relativ zu Si-Bauelementen und sind zu teuer, um realisierbar zu sein. SiC Schottky Dioden wurden für diese Zwecke gut eingesetzt und haben einen guten Preisplan.

In der Fertigung in dieser Linie nur wenige Spieler bieten diese beiden Materialien an, aber Xiamen Powerway Advanced Material Co., Ltd (PAM-XIAMEN) beschäftigen sich mit GaN- und SiC-Materialien zusammen, deren Herstellung Linie umfasst SiC-Substrat und Epitaxie, GaN-Substrat, GaN-HEMT-Epi-Wafer Silizium / SiC / Saphir und GaN-basiertes Material mit MQW für Blau oder Grün Emission.

IHS Markit erwartet: Bis 2020 den kombinierten Markt für SiC- und GaN-Energie Die Halbleiter werden sich auf fast 1 Milliarde US-Dollar belaufen, getrieben durch die Nachfrage nach Hybrid- und Hybridprodukten Elektrofahrzeuge, Leistungselektronik und Photovoltaik-Wechselrichter. Unter ihnen, die Anwendung von SiC- und GaN-Leistungshalbleitern im Hauptantriebsstrang Wechselrichter von Hybrid- und Elektrofahrzeugen werden zu einem jährlichen Wachstum führen Rate (CAGR) von mehr als 35% nach 2017 und 10 Milliarden US-Dollar im Jahr 2027. Von 2020 werden GaN-on-Si-Transistoren auf dem gleichen Niveau wie Si-MOSFETs und -Preise angeboten IGBTs mit der gleichen überlegenen Leistung. Einmal ist dieser Benchmark erreicht, wird der GaN-Strommarkt im Jahr 2024 voraussichtlich 600 Millionen US-Dollar erreichen 2027 auf über 1,7 Milliarden US-Dollar steigen.

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