走過疑慮 SiC器件終迎春天

　　Yole Développement 公司預測，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)專家們都紛紛預測這種寬禁帶半導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市場容量將能夠達到現(xiàn)在的三倍，總額將會達到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行寬禁帶半導體材料研究，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)校正器拓撲功能的電動汽車充電器中，并且此項工作還會持續(xù)進行下去。

　　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二極管能夠適應汽車中的應用，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器件的應用提上了日程。2015年初，該公司認為混合電動車上有20%的能量都是損耗在功率半導體器件上，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)量認證，并且確保供應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)導者

　　但是目前誰是主要的SiC供應商呢?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)化應用問題，同時也能為這些SiC器件系統(tǒng)提供經(jīng)特別設計的封裝。

　　Gueguen強調(diào)說：“Cree公司說過，如果對這種最先進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)務的供應鏈，如同它們之前在發(fā)展LED業(yè)務時所做的那樣”。

　　盡管這兩家大公司都打算加速其在SiC應用上的進程，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所預測的那樣：“Infineon和Cree公司從一開始進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”。