碳化矽mosfet前景（中電科55所李士顏博士）

2023-10-20 06:51:06 6

近日，由國家半導體照明工程研發及產業聯盟（CSA）與第三代半導體產業技術創新戰略聯盟（CASA）主辦，南方科技大學微電子學院與北京麥肯橋新材料生產力促進中心有限公司共同承辦的第十七屆中國國際半導體照明論壇（SSLCHINA 2020）暨2020國際第三代半導體論壇（IFWS 2020）在深圳會展中心召開。

期間，由廣東芯聚能半導體有限公司，中電化合物半導體有限公司，英諾賽科(珠海)科技有限公司共同協辦的功率電子器件及封裝技術分會上，中國電子科技集團第五十五研究所高級工程師、寬禁帶半導體電力電子器件國家重點實驗室李士顏分享了碳化矽功率MOSFET研究進展，包括當前市場及應用，發展現狀及趨勢、關鍵技術等內容。

對比Si IGBT：開關損耗優勢顯著，導通損耗也更低。對比Si MOSFET：比導通電阻低，而且全溫度區間變化小。商用SiC肖特基二極體於2001、SiC MOSFET 2011年推出，目前已進入商業推廣階段。

SiC MOSFET市場規模提升迅速，已超過SiC肖特基二極體，2024年市場佔比將達70%以上。主要應用1700V以下中低壓器件，目前650V器件市場佔比超過60%。功率模塊成為SiC MOSFET器件重要的產品應用形式，佔比不斷提升。

PFC和電源應用市場規模約1.5億美元/年，約佔整個分立器件市場的1/3。具有提高效率、降低損耗、縮小電源模塊尺寸、降低EMI的優勢。光伏逆變器應用市場規模約1億美元/年，未來幾年仍將保持較高的增長率。具有提高效率、降低重量、減小體積、降低EMI等應用優勢。

電動汽車應用市場規模將是未來幾年SiC器件市場增長的最主要動力，具有提高續航能力、降低系統成本及使用成本、降低CO2排放等應用優勢。

新能源汽車是SiC產業機遇，豐田、大眾、日產、本田、比亞迪等公司也都將SiC功率器件，作為未來新能源汽車電機控制器首選解決方案。其他還有比如軌道交通、輸變電系統、太空飛行器、軍事應用等重大應用需求。

報告指出，國際上SiC電力電子器件技術處於快速發展期，快速推進新能源汽車等領域的批量應用。國基南方SiC G1DMOS技術初步建立，正在進行650-1700V產品的市場推廣，提升穩定供貨能力。