碳化硅(SiC)材料器件發展在全球范圍內處于快速成長階段,總體來說,國內發展落后于國外。本期,1°姐將和大家分享國內外SiC材料器件發展情況。
背景
SiC電力電子器件可以分為以下類型:
全球市場預測
據YOLE預測,到2020年全球SIC應用市場規模達到5億美元,而到2022年全球SiC市場將會進一步翻一番達到10億美元的規模。其中2016年到2020年年復合增長率(CAGR)將達到28%,而隨著整體市場的加快發展,2020年到2022年這兩年間的CAGR將會猛增到40%。
同時,電動汽車(EV/HEV)以及軌道交通(Rail)等領域的應用從2017年開始逐步擴大應用占比,其他領域應用保持穩定增長態勢。目前,全球有超過30家公司在電力電子領域擁有SiC相關產品的生產、設計、制造和銷售能力。
國內外市場分析
國外:SiC產品系列化,已逐步應用于裝備
國外器件系統研發,其中低功率器件已經產品化。目前國際上推出SiC芯片和模塊的公司包括Cree,英飛凌,羅姆,意法半導體(STMicroelectronics)等;英飛凌公司最早在2001年推出SiC肖特基二極管,Rohm公司最早在2010年推出SiC MOSFET產品。當前,國外SiC襯底制造技術已經達到8英寸的水平。
國內:應用需求旺盛,產業化亟待突破
單晶襯底方面,主要企業有天科合達,山東天岳,目前天科合達已有6寸SiC單晶襯底產品;
外延生長方面,主要企業和科研機構有廈門瀚天天成、廣東東莞天域,可量產600~1700V級別的外延片,可定制厚度至100μm的外延層,以及P型摻雜的SiC外延層;
器件研制方面,主要企業和科研機構有中科院微電子所、中車時代電氣、中電55所、13所、電子科技大學,西安電子科技大學、浙江大學、國網、泰科天潤等,泰科天潤已實現600~1200V/1~50A肖特基二極管產業化,另有1700V和3300V電壓等級產品;
模塊應用方面,主要企業和科研機構有中車、中科院電工所等。
總體來講,全球SiC產業格局呈現美國、歐洲、日本三足鼎立態勢。其中美國全球獨大,全球SiC產量的70%~80%來自美國公司;歐洲擁有完整的SiC襯底、外延、器件以及應用產業鏈;日本是設備和模塊開發方面的絕對領先者。
我國LED方面處于國際先進水平,但在三代半的電力電子和微波射頻領域是短板。未來,產業的發展可以圍繞這三個方向努力:1)集中優勢資源扶持龍頭企業和研究機構;2)公共研發平臺共同攻克基礎技術;3)借助行業協會的力量,先行規劃產業發展線路。
出自:www.yole.fr