SiC 和 GaN 功率半导体市场趋势,2019 年以来发生了什么变化?

11月15日消息 根据 omdia 的《2020 年 sic 和 gan 功率半导体报告》,在混合动力及电动汽车、电源和光伏逆变器需求的拉动下,碳化硅(sic)和氮化镓(gan)功率半导体的新兴市场预计在 2021 年突破 10 亿美元。
报告表示,全球 sic 和 gan 功率半导体的销售收入,预计从 2018 年的 5.71 亿美元增至 2020 年底的 8.54 亿美元。预计未来十年,每年的市场收入以两位数增长,到 2029 年将超过 50 亿美元。
gan 和 sic 功率半导体全球市场收入预测(单位:百万美元)
sic 肖特基二极管已经上市十多年了,近年来出现了 sic 金属氧化物半导体场效应晶体管(sic mosfets)和结型场效应晶体管(sic jfets)。sic 功率模块也越来越多,包括混合 sic 模块(这种模块包含带 si 绝缘栅双极晶体管(igbts)的 sic 二极管),以及包含 sic mosfets 的完整 sic 模块(不论这种模块是否带有 sic 二极管)。
sic mosfets 在制造商中很受欢迎,已经有几家公司提供了这种产品。有几个因素导致 2019 年的平均价格下降,比如 650 伏、700 伏和 900 伏 sic mosfets 上市,其定价与硅超结 mosfets 竞争,又比如供应商之间的竞争加剧。
sic 和 gan 功率半导体市场趋势
到 2020 年底,sic mosfets 预计将产生约 3.2 亿美元的收入,与肖特基二极管的收入相当。从 2021 年起,sic mosfets 将以略快的速度增长,成为最畅销的分立 sic 功率器件。同时,尽管 sic jfets 的可靠性、价格和性能都很好,但据预测,sic jfets 的收入要比 sic mosfets 少得多。
结合 si igbt 和 sic 二极管的混合型 sic 功率模块在 2019 年的销售额估计约为 7200 万美元,全 sic 功率模块在 2019 年的销售额估计约为 5000 万美元。omdia 预计到 2029 年,全 sic 功率模块将实现超过 8.5 亿美元的收入,因为它们将被优先用于混合动力和电动汽车动力系统逆变器。相比之下,混合型 sic 功率模块将主要用于光伏(pv)逆变器、不间断电源系统和其他工业应用,带来的增长速度要慢得多。
2019 年以来发生了什么变化?
现在,sic 和 gan 功率器件都有数万亿小时的器件现场经验。供应商,甚至是新进入市场的企业,都在通过获得 jedec 和 aec-q101 认证来证明这一点。sic 和 gan 器件似乎不存在任何意外的可靠性问题;事实上,它们通常比硅器件更好。
sic mosfet 和 sic jfet 的工作电压较低,如 650v、800v 和 900v,使 sic 在性能和价格上都能与 si 超结 mosfet 竞争。
it之家获悉,报告提及,内含 gan 晶体管和 gan 系统集成电路的终端产品已投入批量生产,特别是用于手机和笔记本电脑快速充电的 usb c 型电源适配器和充电器。此外,许多 gan 器件正由晶圆代工服务提供商制造,在标准硅片上提供内部 gan 外延晶体生长,随着产量的增加,产能可能无限扩大。


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