0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
会员中心
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

SiC和GaN,会把硅功率器件赶出历史舞台?

qq876811522 来源:半导体芯闻 2023-01-11 14:23 次阅读

GaN(氮化镓)和SiC(碳化硅)功率晶体管作为电源管理领域目前备受推崇的新型创新技术,但仍有挑战需要克服,尤其是高成本和低可靠性。

在应对气候变化和近期能源危机等挑战时,当务之急是降低电子设备的功耗和发热。

云计算、虚拟宇宙的大型数据中心以及新型智能手机等各种小型电子设备将继续投资。SiC 和 GaN 都可以提供更小的尺寸和更低的热/功耗,但它们成为标准技术还需要一些时间。

在德国慕尼黑举办的欧洲最大的电子展electronica 2022上,美国EE Times的Maurizio Di Paolo Emilio先生主持了圆桌讨论,功率半导体厂商高管讨论当前和未来的挑战/围绕 GaN/SiC 功率晶体管的机会。我们特别关注它的生产和流行。

虽然讨论相当强调 GaN/SiC 功率晶体管的优势,但也明确表示硅 MOSFET 不会很快消失。尽管 GaN 晶体管的制造成本已经达到与 MOSFET 相似或更低的水平,但要赶上产量还需要数十年的时间。

Navitas Semiconductor 企业营销和 IR 副总裁 Stephen Oliver 表示:“第一次功率革命发生在双极晶体管变成 MOSFET 时,我们现在正处于第二次革命的中间。”有了 GaN/SiC,硅即将消失,为了攻克集成化、高压等前沿技术,我们应该朝着GaN/SiC的专攻方向发展。”说。

很明显,这两种化合物最终将取代硅 MOSFET 和双极晶体管。问题是什么时候可以实现,会产生什么样的成本?

Efficient Power Conversion (EPC) 首席执行官 Alex Lidow 表示,“目前的遗留应用在未来 10 到 15 年或更长时间内将继续使用硅 MOSFET。MOSFET 将继续增长。预计 GaN 功率晶体管的低迷不仅在速率上,也在茶凉增长上,但价格会像双极型晶体管一样继续上涨,这是长期周期的一个方面。“它比 MOSFET 更便宜。”

业界预计 GaN/SiC 组合功率晶体管将在 2030 年达到 MOSFET 的市场价值。

Infineon Technologies 高级负责人 Gerald Deboy 表示:“目前硅占整个市场的 95%。当然 SiC/GaN 的增长速度非常快。我们是 SiC等各种技术都需要得到保障,以便走在设计的前沿,提供 GaN 和 GaN 之间的高度差异化,而硅填补了这些空白,至少在未来十年内所有技术都将共存。如果你看看 SiC 的增长/GaN,GaN 的增长速度比 SiC 快得多,尽管 GaN 略微落后于 SiC。机会正在扩大,”他说。

Wolfspeed 功率产品高级总监 Guy Moxey 表示:“到 2021 年,硅 MOSFET 分立模块的功率半导体市场规模将达到 280 亿美元,而 SiC 约为 20 亿美元,GaN 约为 10 亿美元。”但到2030年,预计还需要几个设计周期,SiC市场规模将在200亿美元左右,GaN市场规模将超过5-60亿美元,有望达到各自的规模,“ 他说。

据小组成员称,到 2023 年,对于某些低压应用,GaN 的价格将与 MOSFET 持平。在价格方面,例如,在 65W USB PD(电力输送)充电的情况下,GaN 和硅系统预计在 2023 年上半年具有可比的系统价格。同时,它们的要小三分之一. 它更小更轻,为移动计算行业提供了强大的价值主张。

GaN 技术是低电压应用的理想选择,但对于结合使用这两种技术的汽车应用,可靠性仍面临挑战。

Power Integrations 市场营销和应用工程副总裁 Doug Bailey 说:“GaN 面临的主要问题是它的速度超快,需要放慢速度,需要限制寄生电感。我们正在采取一项战略来集成 GaN 和 SiC。”

SiC 可以在更高的电压下工作,但比硅更难制造。

因此,制造商正在投资数十亿美元来提高产能以满足需求。

ROHM Semiconductor Europe 汽车事业部和电源系统总监 Aly Mashaly 表示:“我们早就知道这需要时间,2016 年我们宣布了有史以来最大的投资。”硅芯片,以及我们自己的模块制造工厂。”

对于小组成员来说,SiC 和 GaN 的前进道路是清晰的,而且技术是可靠的。

但我们还需要数年时间才能提高产量、获得更多设计胜利并达到电子行业具有竞争力所需的价格点。

审核编辑 :李倩

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • 云计算
    +关注

    关注

    39

    文章

    7778

    浏览量

    137372
  • 功率器件
    +关注

    关注

    41

    文章

    1763

    浏览量

    90421
  • SiC
    SiC
    +关注

    关注

    29

    文章

    2810

    浏览量

    62619
  • 功率晶体管
    +关注

    关注

    3

    文章

    647

    浏览量

    17563

原文标题:SiC和GaN,会把硅功率器件赶出历史舞台?

文章出处:【微信号:汽车半导体情报局,微信公众号:汽车半导体情报局】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    SiC功率器件的特点和优势

    SiC(碳化硅)功率器件正逐渐成为现代电力电子系统中的重要技术,其相较于传统的(Si)器件,特别是在高
    的头像 发表于 12-05 15:07 272次阅读
    <b class='flag-5'>SiC</b><b class='flag-5'>功率</b><b class='flag-5'>器件</b>的特点和优势

    GaNSiC功率器件的特性和应用

    如今,围绕第三代半导体的研发和应用日趋火热。由于具有更大的禁带宽度、高耐压、高热导率、更高的电子饱和速度等特点,第三代半导体材料能够满足未来电子产品在高温、高功率、高压、高频等方面更高的要求,被认为是突破传统(Si)器件性能天
    的头像 发表于 10-18 15:40 671次阅读
    <b class='flag-5'>GaN</b>和<b class='flag-5'>SiC</b><b class='flag-5'>功率</b><b class='flag-5'>器件</b>的特性和应用

    SiC功率器件中的沟槽结构测量

    汽车和清洁能源领域的制造商需要更高效的功率器件,能够适应更高的电压,拥有更快的开关速度,并且比传统功率器件提供更低的损耗,而沟槽结构的
    的头像 发表于 10-16 11:36 303次阅读
    <b class='flag-5'>SiC</b><b class='flag-5'>功率</b><b class='flag-5'>器件</b>中的沟槽结构测量

    什么是SiC功率器件?它有哪些应用?

    SiC(碳化硅)功率器件是一种基于碳化硅材料制造的功率半导体器件,它是继(Si)和氮化镓(
    的头像 发表于 09-10 15:15 1686次阅读

    芯干线科技GaN功率器件及应用

    第一代半导体材料以(Si)和锗(Ge)为代表,它们为半导体行业奠定了坚实的基础。随着技术的发展,第二代半导体材料以砷化镓(GaAs)和锑化铟(InSb)为核心,这些材料的高频和高速特性,为电子器件
    的头像 发表于 08-21 10:01 519次阅读
    芯干线科技<b class='flag-5'>GaN</b><b class='flag-5'>功率</b><b class='flag-5'>器件</b>及应用

    CGD推出高效环保GaN功率器件

    近日,无晶圆厂环保科技半导体公司Cambridge GaN Devices(CGD)发布了一系列革命性的高能效氮化镓(GaN功率器件,旨在推动电子
    的头像 发表于 06-12 10:24 620次阅读

    SiCGaN 功率器件中的离子注入技术挑战

    碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)等宽带隙(WBG)半导体预计将在电力电子器件中发挥越来越重要的作用。与传统(Si)设备相比,它们具有更高的效率、
    的头像 发表于 04-29 11:49 1211次阅读
    <b class='flag-5'>SiC</b>与<b class='flag-5'>GaN</b> <b class='flag-5'>功率</b><b class='flag-5'>器件</b>中的离子注入技术挑战

    同轴分流器在SiCGaN器件中的测量应用

    随着现代电力电子的高速发展,SiC/GaN 功率器件的应用越来越广泛,工程师经常要测量频率高达数百 kHz,电流高达数十安培的功率电路。
    的头像 发表于 03-13 10:50 1098次阅读
    同轴分流器在<b class='flag-5'>SiC</b>和<b class='flag-5'>GaN</b><b class='flag-5'>器件</b>中的测量应用

    碳化硅(SiC功率器件核心优势及技术挑战

    SiC器件的核心优势在于其宽禁带、高热导率、以及高击穿电压。具体来说,SiC的禁带宽度是的近3倍,这意味着在高温下仍可保持良好的电性能;其热导率是
    发表于 03-08 10:27 1396次阅读
    碳化硅(<b class='flag-5'>SiC</b>)<b class='flag-5'>功率</b><b class='flag-5'>器件</b>核心优势及技术挑战

    一文解析SiC功率器件互连技术

    器件相比,SiC器件有着耐高温、击穿电压 大、开关频率高等诸多优点,因而适用于更高工作频 率的功率
    发表于 03-07 14:28 1415次阅读
    一文解析<b class='flag-5'>SiC</b><b class='flag-5'>功率</b><b class='flag-5'>器件</b>互连技术

    阿里重返中国顶级电商轨道 淘特否认退出历史舞台

    阿里重返中国顶级电商轨道 淘特否认退出历史舞台 在CNBC的采访中阿里巴巴主席蔡崇信表示阿里已重返中国顶级电商企业轨道。阿里随着架构重组和新管理层的到位,对能够成为中国顶级电子商务企业之一更具信心
    的头像 发表于 02-27 14:19 508次阅读

    SiC功率器件特征有哪些

    碳化硅(SiC功率器件是一种半导体器件,具有许多独特的特性,使其在高性能电力电子应用中具有优势。以下是SiC
    的头像 发表于 02-04 16:25 754次阅读

    低成本垂直GaN功率器件研究

    随着半导体技术的发展,垂直GaN功率器件逐渐凭借其优势逐渐应用在更多的领域中。高质量的GaN单晶材料是制备高性能器件的基础。
    的头像 发表于 12-27 09:32 1027次阅读
    低成本垂直<b class='flag-5'>GaN</b><b class='flag-5'>功率</b><b class='flag-5'>器件</b>研究

    同是功率器件,为什么SiC主要是MOSFET,GaN却是HEMT

    电子发烧友网报道(文/梁浩斌)在我们谈论第三代半导体的时候,常说的碳化硅功率器件一般是指代SiC MOSFET(金属-氧化物半导体场效应晶体管),而氮化镓功率
    的头像 发表于 12-27 09:11 3698次阅读

    面向1200V功率应用的异质衬底横向和垂直GaN器件发展趋势

    近年来,SiC(碳化硅)、GaN(氮化镓)等宽带隙(WBG)功率半导体的开发和市场导入速度加快,但与相比成本较高的问题依然存在。
    的头像 发表于 12-26 10:11 1055次阅读
    面向1200V<b class='flag-5'>功率</b>应用的异质衬底横向和垂直<b class='flag-5'>GaN</b><b class='flag-5'>器件</b>发展趋势