国内外SiC MOSFET厂商现状对比，产品差距一到两代？
随着新能源市场的爆发，电动汽车，光伏、储能等下游应用驱动下，碳化硅功率器件迎来了新一轮增长期。特别是电动汽车上sic mosfet的大规模应用后，在近几年可以看到，国内外各大厂商都密集地加入到sic的行列中，推出相关产品。
传统硅基半导体由于自身物理性质受限 ，在高温、高压、高频、高功率等领域上性能上限较低。而sic 的耐高压能力是硅的 10倍、耐高温能力是硅的 2倍、高频能力是硅的 2倍。在实际应用上，还可以缩小模块体积50%以上、消减电子转换损耗80%以上。在系统设计中可以简化散热系统，降低热预算，同时减小电容电感体积，从而降低系统综合成本。
虽然作为第三代半导体的碳化硅，应用起步相比硅要晚很多，相对硅来说，碳化硅产业国内外的差距虽然并没有那么大，但依然存在着代差。在sic二极管领域，国内外已经处于同一水平线上，不过国内厂商在sic mosfet方面，与国际头部厂商依然存在一到两代的差距。所以，为了了解目前国内外已经量产sic mosfet的厂商现状以及产品差别，我们整理了主流厂商的sic mosfet产品线并做了简单分析。
st：
在yole的数据中，去年全球碳化硅功率器件市场份额最高的厂商就是st。同时凭借与特斯拉的合作，st的sic mosfet产品也是最早在电动汽车上被大规模应用的，自model3车型开始，特斯拉就一直大规模采用st供应的tpak碳化硅模块。
st去年推出了第三代sic技术平台，器件耐压值从650v、750v到1200v，共有三个规格，采用平面栅工艺，导通电阻从15mω到1300mω，产品覆盖工业和汽车应用。据称，st第四代平面型sic mosfet将会在今年年底推出市场，性能方面相比第三代导通电阻减少15%，工作频率增加一倍至1mhz。而采用了沟槽栅设计的第五代产品目前还在测试阶段，相比于平面型sic mosfet，沟槽型sic mosfet可以具有较小的导通电阻，寄生电容较小的同时开关性能更强。
产能方面，st此前计划在2022财年投入21亿美元来扩大产能，包括扩建原有的6英寸碳化硅晶圆厂、2022投入运营的新加坡6英寸碳化硅晶圆厂。同时，2019年st收购的瑞典碳化硅衬底生产商norstel也开始进行8英寸碳化硅材料的测试，预计会在2025年前后可以在新加坡8英寸产线中应用。
罗姆：
罗姆是目前为数不多量产了沟槽型sic mosfet的厂商。据官网显示rohm以额定电压区分，共有四个系列的产品，650v的sic mosfet产品有18个型号，750v的有15个型号，1200v的有41个型号，1700v的有3个型号。
最早在2010年，罗姆就推出了首款平面型sic mosfet，在2015年推出的第三代sic mosfet产品中率先量产了双沟槽结构的sic mosfet。2020年罗姆推出了针对电动汽车场景优化的第四代1200v sic mosfet，通过改进了双沟槽结构，相比于第三代产品降低了40%的导通电阻，并没有降低短路耐受时间。同时降低栅漏电容，令开关损耗减少高达50%。按照路线图，罗姆第五代sic mosfet产品将会在2025年左右推出，预计单位面积导通电阻会比第四代降低30%。
产能方面，罗姆规划在2021-2025年之间，投入10-13亿美元，提高碳化硅衬底以及器件的产能。罗姆旗下碳化硅衬底厂商sicrystal正在对8英寸衬底进行测试，预计在2023年可以量产。
英飞凌：
英飞凌的sic mosfet采用了半包沟槽结构，与罗姆是目前市面上唯二量产沟槽型sic mosfet的厂商。在英飞凌官网上，目前主要有650v、1200v、1700v三种规格的sic mosfet产品。其中1200v规格中有4款型号可以应用于电动汽车上，从产品料号上来看相比罗姆要少，产品主要面向工业应用。
不过目前英飞凌的sic mosfet仍处于第一代，目前已经推出了第一代的升级产品，但第二代产品预计要2022年底在汽车市场推出。根据英飞凌的产品路线图，第二代sic mosfet会包括1200v和750v两种电压规格，相比与上一代载电流能力增加25%-30%。
产能方面，英飞凌目前主要通过特有的“冷切割”技术，减少晶锭切割过程中材料的浪费，未来可以在相同晶锭中获得多一倍的碳化硅衬底来增加产能。另一方面，英飞凌在今年宣布投资超过20亿欧元，对位于马来西亚的晶圆厂进行扩建，专门针对碳化硅晶圆进行扩产。
派恩杰：
派恩杰2018年开始专注于第三代半导体sic、gan的功率器件的研究。公司成立半年后就研制出了首款650v gan功率器件，在基于gen3的技术上又推出了1200v sic mosfet，直至2021年派恩杰先后推出涵盖了650v、750v、1200v、1700v四个电压规格的sic mosfet产品，填补了国内高压sic mosfet的空白市场。
除此之外，派恩杰在2020年成为国内第一家量产车规级sic mosfet的公司，并在2021年获得车企订单，被应用于国内外电动汽车obc。那么产品相比与国外厂商相比如何？
图源：派恩杰
在与某国际厂商的650v 60mω sic mosfet进行对比时，派恩杰的650v 60mω产品p3m06060k4在100khz条件下，轻载时效率基本一致达到99%，重载时器件效率更高；在4kw时，p3m06060k4器件温度86℃，另一款器件温度则高达96℃。当然这只是在单个维度上的对比。
据透露，目前派恩杰的技术对标wolfspeed的第三代平面型sic mosfet，由德国x-fab代工。产能方面，派恩杰目前采用fabless的模式，其sic模块封装产线在2022年初动工，预计年底就有样品出来。
中电国基南方：
中电国基南方（cetc）成立于1958年，为中国电子科技集团公司第五十五研究所，也是中国最早从事sic器件研究的科研单位之一。旗下sic mosfet产品包括650v、1200v、1700v三种电压规格，导通电阻覆盖17mω-1000mω。就在今年7月初，国基南方宣布sic mosfet产品首次获得新能源汽车龙头企业大批量订单。
2018年国基南方建立了6英寸碳化硅器件工艺平台，布局覆盖碳化硅材料、设计、制造、封测等各个环节。
爱仕特：
爱仕特成立于2017年，仅仅一年后就成功量产1200v sic mosfet，同时推出3300v/60a的sic mosfet样片。目前公司的sic mosfet产品覆盖650v、900v、1200v、1700v、3300v五种电压规格，采用6英寸晶圆，单芯片最大电流可达120a，导通电阻最低达到15mω。
官网显示，爱仕特sic mosfet产品100% 通过uis测试，并按照aec-q101标准测试，可以满足车规级要求。2020年公司sic mosfet功率模块产线正式通线，目前其功率模块已经实现大量出口。据称，今年比亚迪在车载obc上采用了爱仕特650v sic mosfet，年需求量达到300万只，双方已经签下供货协议。
小结：
除了上面提到的厂商之外，国内包括基本半导体、华润微、泰科天润、清纯半导体、芯塔电子、上海瀚薪、瞻芯电子都已经推出了sic mosfet产品，并有部分已经获得新能源车企订单。当然我们也可以看到，国产sic mosfet目前主要被用于obc上，应用于电动汽车主驱上的基本还没有。但随着国内需求的增长，在国产替代的趋势下，我们可能会在1-2年后，就能看到国产sic mosfet产品从技术以及产能上的新一轮爆发。
容量衰减和薄膜电容使用时间有何关系？
欧盟开发超导电缆 可用于恶劣环境的保护
可调的555多谐振荡器电路图
关于S7-1200或S7-1500 PLC的通信
新能源汽车安全事故频发,工信部终于出手了!
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Sondrel开发性能验证环境 GE数字电力变压器被选中用于全球多个项目
固态电池研发进程正在加速 真正具备量产能力或需等到2030年前后
Mizu-P25™ 微型线对线连接器成为体积最小的IP67级别产品
工业自动化行业10大热门技术，缺一不可
金融场景的“四边形战士”，容联云赤兔大模型向行业飞驰
关于Granit™ 1980i工业级全景深二维影像扫描器的性能分析
复杂BLDC控制带来更高效电机应用
Imagination携智慧芯片亮相紫光峰会
Netgear调制解调器/路由器过热怎么办
电容式触摸控制的低成本解决方案
Intel敲定10nm芯片发布时间,并称量产有限
如何使用xilinx的HLS工具进行算法的硬件加速
如何通过实时可变栅极驱动强度更大限度地提高 SiC 牵引逆变器的效率
双向触发二极管与可控硅应用电路
传统硅基半导体由于自身物理性质受限 ，在高温、高压、高频、高功率等领域上性能上限较低。而sic 的耐高压能力是硅的 10倍、耐高温能力是硅的 2倍、高频能力是硅的 2倍。在实际应用上，还可以缩小模块体积50%以上、消减电子转换损耗80%以上。在系统设计中可以简化散热系统，降低热预算，同时减小电容电感体积，从而降低系统综合成本。
虽然作为第三代半导体的碳化硅，应用起步相比硅要晚很多，相对硅来说，碳化硅产业国内外的差距虽然并没有那么大，但依然存在着代差。在sic二极管领域，国内外已经处于同一水平线上，不过国内厂商在sic mosfet方面，与国际头部厂商依然存在一到两代的差距。所以，为了了解目前国内外已经量产sic mosfet的厂商现状以及产品差别，我们整理了主流厂商的sic mosfet产品线并做了简单分析。
st：
在yole的数据中，去年全球碳化硅功率器件市场份额最高的厂商就是st。同时凭借与特斯拉的合作，st的sic mosfet产品也是最早在电动汽车上被大规模应用的，自model3车型开始，特斯拉就一直大规模采用st供应的tpak碳化硅模块。
st去年推出了第三代sic技术平台，器件耐压值从650v、750v到1200v，共有三个规格，采用平面栅工艺，导通电阻从15mω到1300mω，产品覆盖工业和汽车应用。据称，st第四代平面型sic mosfet将会在今年年底推出市场，性能方面相比第三代导通电阻减少15%，工作频率增加一倍至1mhz。而采用了沟槽栅设计的第五代产品目前还在测试阶段，相比于平面型sic mosfet，沟槽型sic mosfet可以具有较小的导通电阻，寄生电容较小的同时开关性能更强。
产能方面，st此前计划在2022财年投入21亿美元来扩大产能，包括扩建原有的6英寸碳化硅晶圆厂、2022投入运营的新加坡6英寸碳化硅晶圆厂。同时，2019年st收购的瑞典碳化硅衬底生产商norstel也开始进行8英寸碳化硅材料的测试，预计会在2025年前后可以在新加坡8英寸产线中应用。
罗姆：
罗姆是目前为数不多量产了沟槽型sic mosfet的厂商。据官网显示rohm以额定电压区分，共有四个系列的产品，650v的sic mosfet产品有18个型号，750v的有15个型号，1200v的有41个型号，1700v的有3个型号。
最早在2010年，罗姆就推出了首款平面型sic mosfet，在2015年推出的第三代sic mosfet产品中率先量产了双沟槽结构的sic mosfet。2020年罗姆推出了针对电动汽车场景优化的第四代1200v sic mosfet，通过改进了双沟槽结构，相比于第三代产品降低了40%的导通电阻，并没有降低短路耐受时间。同时降低栅漏电容，令开关损耗减少高达50%。按照路线图，罗姆第五代sic mosfet产品将会在2025年左右推出，预计单位面积导通电阻会比第四代降低30%。
产能方面，罗姆规划在2021-2025年之间，投入10-13亿美元，提高碳化硅衬底以及器件的产能。罗姆旗下碳化硅衬底厂商sicrystal正在对8英寸衬底进行测试，预计在2023年可以量产。
英飞凌：
英飞凌的sic mosfet采用了半包沟槽结构，与罗姆是目前市面上唯二量产沟槽型sic mosfet的厂商。在英飞凌官网上，目前主要有650v、1200v、1700v三种规格的sic mosfet产品。其中1200v规格中有4款型号可以应用于电动汽车上，从产品料号上来看相比罗姆要少，产品主要面向工业应用。
不过目前英飞凌的sic mosfet仍处于第一代，目前已经推出了第一代的升级产品，但第二代产品预计要2022年底在汽车市场推出。根据英飞凌的产品路线图，第二代sic mosfet会包括1200v和750v两种电压规格，相比与上一代载电流能力增加25%-30%。
产能方面，英飞凌目前主要通过特有的“冷切割”技术，减少晶锭切割过程中材料的浪费，未来可以在相同晶锭中获得多一倍的碳化硅衬底来增加产能。另一方面，英飞凌在今年宣布投资超过20亿欧元，对位于马来西亚的晶圆厂进行扩建，专门针对碳化硅晶圆进行扩产。
派恩杰：
派恩杰2018年开始专注于第三代半导体sic、gan的功率器件的研究。公司成立半年后就研制出了首款650v gan功率器件，在基于gen3的技术上又推出了1200v sic mosfet，直至2021年派恩杰先后推出涵盖了650v、750v、1200v、1700v四个电压规格的sic mosfet产品，填补了国内高压sic mosfet的空白市场。
除此之外，派恩杰在2020年成为国内第一家量产车规级sic mosfet的公司，并在2021年获得车企订单，被应用于国内外电动汽车obc。那么产品相比与国外厂商相比如何？
图源：派恩杰
在与某国际厂商的650v 60mω sic mosfet进行对比时，派恩杰的650v 60mω产品p3m06060k4在100khz条件下，轻载时效率基本一致达到99%，重载时器件效率更高；在4kw时，p3m06060k4器件温度86℃，另一款器件温度则高达96℃。当然这只是在单个维度上的对比。
据透露，目前派恩杰的技术对标wolfspeed的第三代平面型sic mosfet，由德国x-fab代工。产能方面，派恩杰目前采用fabless的模式，其sic模块封装产线在2022年初动工，预计年底就有样品出来。
中电国基南方：
中电国基南方（cetc）成立于1958年，为中国电子科技集团公司第五十五研究所，也是中国最早从事sic器件研究的科研单位之一。旗下sic mosfet产品包括650v、1200v、1700v三种电压规格，导通电阻覆盖17mω-1000mω。就在今年7月初，国基南方宣布sic mosfet产品首次获得新能源汽车龙头企业大批量订单。
2018年国基南方建立了6英寸碳化硅器件工艺平台，布局覆盖碳化硅材料、设计、制造、封测等各个环节。
爱仕特：
爱仕特成立于2017年，仅仅一年后就成功量产1200v sic mosfet，同时推出3300v/60a的sic mosfet样片。目前公司的sic mosfet产品覆盖650v、900v、1200v、1700v、3300v五种电压规格，采用6英寸晶圆，单芯片最大电流可达120a，导通电阻最低达到15mω。
官网显示，爱仕特sic mosfet产品100% 通过uis测试，并按照aec-q101标准测试，可以满足车规级要求。2020年公司sic mosfet功率模块产线正式通线，目前其功率模块已经实现大量出口。据称，今年比亚迪在车载obc上采用了爱仕特650v sic mosfet，年需求量达到300万只，双方已经签下供货协议。
小结：
除了上面提到的厂商之外，国内包括基本半导体、华润微、泰科天润、清纯半导体、芯塔电子、上海瀚薪、瞻芯电子都已经推出了sic mosfet产品，并有部分已经获得新能源车企订单。当然我们也可以看到，国产sic mosfet目前主要被用于obc上，应用于电动汽车主驱上的基本还没有。但随着国内需求的增长，在国产替代的趋势下，我们可能会在1-2年后，就能看到国产sic mosfet产品从技术以及产能上的新一轮爆发。
容量衰减和薄膜电容使用时间有何关系？
欧盟开发超导电缆 可用于恶劣环境的保护
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关于S7-1200或S7-1500 PLC的通信
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