GaN和SiC功率半导体市场将在2021年突破10亿美元
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由于,在混合动力与电动汽车、电源和太阳能光电(PV)需求的刺激下,新兴的碳化硅(
SiC)和氮化镓(GaN)功率半导体市场,预计在2021年将突破10亿美元。
根据Omdia《2020年SiC和GaN功率半导体报告》,全球SiC和GaN功率半导体的销售收入,
预计未来十年的市场收入将以两位数的速度增长,将从2020年的8.54亿美元增加到2029年
将超过50亿美元。
其实,SiC肖特基二极管已进入市场十多年了,近年来出现了SiC金属氧化物半导体场效应
电晶体(SiC MOSFET)和结栅场效应电晶体(SiC JFET)。SiC功率模组也越来越多,包
括混合SiC模组、包含带Si绝缘栅双极电晶体(IGBT)的SiC二极管,以及包含SiC MOSFET
的全SiC模组。
在SiC MOSFET受到制造商欢迎而已有多家公司提供产品,也因此导致平均价格在2019年下
降,包括推出定价与硅超结合MOSFET竞争的650V、700V和900 V之SiC MOSFET,以及供应
商之间的竞争加剧。价格下跌也将促使SiC MOSFET技术更快地被采用。
相比之下,GaN功率电晶体和GaN系统IC最近才出现在市场上。GaN是一种宽带隙(WBG)材料
,具有与SiC类似的性能优势,但具有更高的降低成本的潜力。这些具有价格和性能优势
,因为GaN功率器件可以生长在比SiC便宜的硅或蓝宝石基底上。尽管现在可以提供GaN电
晶体,但预计Power Integrations、德仪和Navitas Semiconductor等公司的GaN系统IC的
销售,将以更快的速度增长。
SiC和GaN功率半导体市场趋势
预估从2021年起,SiC MOSFET将加快速度增长,成为最畅销的SiC功率器件。SiC JFET供
应商较少、仍保持特殊的利基产品,但收入将比SiC MOSFET小得多。
混合SiC功率模组结合了Si IGBT和SiC二极管,完整的SiC功率模组预计到2029年将达到
8.5亿美元。因将首先进入混合动力和电动汽车动力总成逆变器(powertrain inverters)
。相比之下,混合SiC电源模组将主要用于太阳能(PV)逆变器、不间断电源系统和其他
工业应用之成长率并不高。
现在,SiC和GaN功率器件都获得供应商,甚至是新进入市场的供应商通过JEDEC和
AEC-Q101认证。SiC和GaN器件通常看起来比硅更好。
带有GaN电晶体和GaN系统IC的最终产品正在量产,尤其是USB C型电源适配器和充电器,
可为手机和笔记型电脑快速充电。同样,许多GaN器件由代工商制造,可在标准硅芯片上
提供GaN外延电晶体的生长,并且随着产量的增加而无限扩大产能。