據(jù)矽力杰介紹,寬禁帶功率器件與應(yīng)用浙江省工程研究中心圍繞寬禁帶功率半導(dǎo)體的器件與電源管理技術(shù),建設(shè)貫通“器件-封裝測(cè)試-電源變換裝備”的完善技術(shù)鏈及產(chǎn)業(yè)應(yīng)用體系,重點(diǎn)建設(shè)突破一維電阻極限的碳化硅(SiC)單極型器件技術(shù),聚焦寬禁帶器件先進(jìn)封裝測(cè)試技術(shù)的高效率、高密度電源變換技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化三大重點(diǎn)方向。
資料顯示,物質(zhì)導(dǎo)電需要有自由電子或者空穴存在,自由電子存在的能帶稱(chēng)作導(dǎo)帶,空穴存在的能帶稱(chēng)作價(jià)帶。被束縛的電子要想成為自由電子或空穴,必須獲得足夠能量從價(jià)帶躍遷到導(dǎo)帶,這個(gè)能量的最小值就是禁帶寬度。
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寬禁帶半導(dǎo)體是指禁帶寬度大于2.2eV的半導(dǎo)體材料,而當(dāng)前主流的半導(dǎo)體材料硅的禁帶寬度大約是1.12eV。寬禁帶半導(dǎo)體以碳化硅、氮化鎵(GaN)為代表,因其禁帶寬度大、電子遷移率高等物理特性,廣泛應(yīng)用于移動(dòng)通信、汽車(chē)電子、光伏儲(chǔ)能以及光電領(lǐng)域。
隨著終端電力電子產(chǎn)品的迭代升級(jí),傳統(tǒng)硅基元件已無(wú)法滿(mǎn)足高功率、高壓場(chǎng)景需求,碳化硅、氮化鎵器件因其在高溫、高壓、高頻應(yīng)用領(lǐng)域的顯著優(yōu)勢(shì),市場(chǎng)需求持續(xù)上漲。
據(jù)TrendForce研究,2022年全球碳化硅功率市場(chǎng)規(guī)模約16.1億美元,至2026年可達(dá)到53.3億美元,CAGR達(dá)35%;2022年全球氮化鎵功率市場(chǎng)規(guī)模約1.8億美元,至2026年可達(dá)13.3億美元,CAGR達(dá)65%。
值得一提的是,矽力杰自主研發(fā)了集成度更高的合封氮化鎵芯片,將控制器與氮化鎵器件集成,包含驅(qū)動(dòng)、保護(hù)等功能,支持QR/DCM模式。在傳統(tǒng)初級(jí)電路中兩三顆芯片才能實(shí)現(xiàn)的功能,通過(guò)采用矽力杰合封方案,僅由一顆芯片就能完成,不僅能夠簡(jiǎn)化設(shè)計(jì),還可以提升整體方案性能,也能減少PCB板的用量,縮小尺寸并減少物料成本。(化合物半導(dǎo)體市場(chǎng)Zac整理)
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