Il sviluppo del mercato dei semiconduttori di potenza SiC e GaN

Lo stato attuale della tecnologia e del mercato SiC e il tendenza allo sviluppo nei prossimi anni.

Il mercato dei dispositivi SiC è promettente. Le vendite della barriera di Schottky i diodi sono maturati e le spedizioni MOSFET dovrebbero aumentare in modo significativo nei prossimi tre anni. Secondo gli analisti di Yole Développement, SiC è molto maturo in termini di diodi, e GaN non ha alcuna sfida per i MOSFET SiC con tensioni da 1,2 kV e oltre. GaN può competere con MOSFET SiC in 650V gamma, ma il SiC è più maturo. Si prevede che le vendite di SiC cresceranno rapidamente, e SiC guadagnerà quote di mercato dal mercato dei dispositivi di alimentazione al silicio, ed è così stimato che il tasso di crescita composto raggiungerà il 28% nei prossimi anni.

IHS Markit ritiene che l'industria del SiC lo farà continuare a crescere fortemente, spinto dalla crescita di applicazioni come ibridi e veicoli elettrici, elettronica di potenza e inverter fotovoltaici. Potenza SiC i dispositivi includono principalmente diodi e transistor di potenza (transistor, switching transistor). I dispositivi di alimentazione SiC raddoppiano la potenza, la temperatura, la frequenza, immunità alle radiazioni, efficienza e affidabilità dei sistemi elettronici di potenza, determinando riduzioni significative in termini di dimensioni, peso e costo. La penetrazione del mercato SiC sta crescendo, specialmente in Cina, dove i diodi Schottky, MOSFET, transistori ad effetto di campo a gate di giunzione (JFET) e altri SiC discreti i dispositivi sono comparsi in convertitori DC-DC automobilistici prodotti in serie, nel settore automobilistico caricabatterie.

In alcune applicazioni, dispositivi GaN o sistema GaN i circuiti integrati possono diventare concorrenti per i dispositivi SiC. Il primo GaN transistor per soddisfare le specifiche automobilistiche AEC-Q101 è stato rilasciato da Transphorm nel 2017. Inoltre, i dispositivi GaN sono stati realizzati GaN-on-Si wafer epitassiale avere un costo relativamente basso e sono più facili da fabbricare di qualsiasi prodotto su SiC wafer . Per questi motivi, GaN i transistor potrebbero essere la prima scelta per gli inverter alla fine del 2020 e lo sono superiore ai MOSFET SiC più costosi. Circuiti integrati del sistema GaN pacchetto di transistor GaN insieme a circuiti integrati di gate driver in silicio o monolitici circuiti integrati GaN completi. Una volta che le loro prestazioni sono ottimizzate per i telefoni cellulari e caricabatterie per notebook e altre applicazioni ad alto volume, è probabile che sia ampiamente disponibile su una scala più ampia. Lo sviluppo attuale della potenza GaN commerciale i diodi non sono realmente iniziati perché non forniscono significativi benefici relativo ai dispositivi Si e sono troppo costosi per essere fattibili. SiC Schottky i diodi sono stati ben utilizzati per questi scopi e hanno una buona tabella di marcia dei prezzi.

Nel campo di produzione in questa linea, pochi i giocatori offrono entrambi questi due materiali, ma Xiamen Powerway Advanced Material Co., Ltd (PAM-XIAMEN) si impegnano in materiali GaN e SiC insieme, la sua produzione la linea include substrato di SiC ed epitassia, substrato di GaN, Gaf HEMT epi wafer attivo silicio / SiC / Zaffiro e materiale basato su GaN con MQW per blu o verde emissione.

IHS Markit prevede: entro il 2020, il mercato combinato per il SiC e il GaN i semiconduttori saranno prossimi a $ 1 miliardo, trainati dalla domanda di ibridi e veicoli elettrici, elettronica di potenza e inverter fotovoltaici. Tra loro, l'applicazione dei semiconduttori di potenza SiC e GaN nel treno principale Gli inverter di veicoli ibridi ed elettrici porteranno ad una crescita annuale composta tasso (CAGR) di oltre il 35% dopo il 2017 e di 10 miliardi di dollari USA nel 2027. Entro 2020, i transistor GaN-on-Si avranno un prezzo allo stesso livello dei MOSFET Si e IGBT, pur offrendo le stesse prestazioni superiori. Una volta che questo punto di riferimento è raggiunto, il mercato energetico GaN dovrebbe raggiungere $ 600 milioni nel 2024 e salire a più di $ 1,7 miliardi nel 2027.

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