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Yole:SiC/GaN功率元件蓄勢待發

上網時間: 2015年09月03日     打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:SiC  GaN 

根據Yole Development預測,功率電晶體將從矽晶徹底轉移至碳化矽(SiC)和氮化鎵(GaN)基板,以期能在更小的空間中實現更高功率。

在最新出版的「GaN與SiC元件驅動電力電子應用」(GaN and SiC Devices for Power Electronics Applications)報告中,Yole Development指出,促進這一轉型的巨大驅動力量之一來自電動車(EV)與混合動力車(HEV)產業。Yole預期EV/HEV產業將持續大力推動SiC技術,進一步降低電力電子產品的尺寸。


相較於傳統矽晶(右),SiC晶片(中)大幅減少相同功率電晶體所需的溝槽尺寸
(來源:Toyota)

業界導入SiC和GaN等寬能隙(WBG)材料的進展比Yole先前的預期更緩慢,但最新的報告宣稱開發這些新材料的業界廠商正漸入佳境,不僅克服了原有的一些障礙,並且投入量產。除了混合與全電動汽車以外,Yole預測SiC主要針對600V的低壓以及高達3,300V的高壓應用,例如功因校正(PFC)、光電、二極體、風力、不斷電(UPS)系統以及馬達驅動器。


透過利用SiC技術,Toyota的目標在於提高10%的燃料效率(目前確定已經達到5%了),同時縮減80%的電力控制單元大小
(來源:Toyota)

2014年全球SiC功率元件市場規模約為1.33億美元,預計將在2020年以前成長達到4.36億美元。功率二極體(80%都是SiC)仍將佔據最大的細分市場,其他依序為PFC、PV逆變器、風力、UPS以及馬達驅動器。


Yole預計GaN將在未來幾年內展現強勁成長力道
(來源:Yole)

電動車目前仍面對動力傳動系統逆變器的挑戰,但Yole預計這個問題將在2020年以前解決。不過,混合動力車以及全電動車仍然是成長最快速的細分市場,預計這一市場將隨著業界對於SiC與GaN等寬能隙材料的大力投資而在明年起飛。遺憾的是,其普及率也可能導致價格下跌。


英飛凌與Cree將在SiC功率電晶體領域佔據68%的市佔率
(來源:Yole)

在Yole的最新報告中還指出,包括Cree、Toyota、GE、Raytheon、意法(STMicroelectronics)與羅姆(Rohm)都是致力於導入寬能隙材料的主要廠商。

編譯:Susan Hong

(參考原文:SiC/GaN Poised for Power,by R. Colin Johnson)





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