中國粉體網(wǎng)訊  最近，第三代寬禁帶半導(dǎo)體的碳化硅 SiC 被提及的比較多,，各大廠家(像 Infineon,、Cree,、Rohm 等)也都在積極進行碳化硅產(chǎn)品的布局。

功率半導(dǎo)體器件最為功率變換系統(tǒng)的核心器件,，適用于高壓低損耗的第三代寬禁帶半導(dǎo)體的 SiC 器件未來可期,。

隨著 5G、電動車等新應(yīng)用興起,，第三代化合物半導(dǎo)體材料逐漸成為市場焦點,，看好碳化硅(SiC) 等功率半導(dǎo)體元件，在相關(guān)市場的優(yōu)勢與成長性,，許多 IDM,、硅晶圓與晶圓代工廠，均爭相擴大布局,；即便近來市場遭遇疫情不確定因素襲擊,，業(yè)者仍積極投入，盼能搶在爆發(fā)性商機來臨前,，先站穩(wěn)腳步,。

目前全球 95% 以上的半導(dǎo)體元件，都是以第一代半導(dǎo)體材料硅作為基礎(chǔ)功能材料,，主要應(yīng)用在資訊與微電子產(chǎn)業(yè),，不過，隨著電動車,、5G 等新應(yīng)用興起,，推升高頻率、高功率元件需求成長,，矽基半導(dǎo)體受限硅材料的物理性質(zhì)，在性能上有不易突破的瓶頸,，也讓廠商開始爭相投入化合物半導(dǎo)體領(lǐng)域,。

第三代半導(dǎo)體材料包括氮化鎵(GaN)、碳化硅(SiC) 等寬頻化合物半導(dǎo)體材料,，其中,，碳化硅具備低導(dǎo)通電阻、高切換頻率,、耐高溫與耐高壓等優(yōu)勢,，可應(yīng)用于 1200 伏特以上的高壓環(huán)境。

相較于氮化鎵,，碳化硅更耐高溫,、耐高壓，較適合應(yīng)用于嚴苛的環(huán)境,，應(yīng)用層面廣泛,，如風(fēng)電,、鐵路等大型交通工具，及太陽能逆變器,、不斷電系統(tǒng),、智慧電網(wǎng)、電源供應(yīng)器等高功率應(yīng)用領(lǐng)域,。

近來隨著電動車與混合動力車發(fā)展,，碳化硅材料快速在新能源車領(lǐng)域崛起，主要應(yīng)用包括車載充電器,、降壓轉(zhuǎn)換器與逆變器,。且據(jù)研究機構(gòu) IHS 與 Yole 預(yù)測，碳化矽晶圓的全球電力與功率半導(dǎo)體市場產(chǎn)值,，將從去年的 13 億美元,，擴增至 2025 年的 52 億美元。

在 IDM 廠方面,，除英飛凌(Infi neo n),、羅姆(ROHM)等 IDM 大廠積極布局外，安森美半導(dǎo)體(ON Semiconductor)也在本月與 GTAT 簽訂 5 年碳化硅材料供給協(xié)議,。

雖然受限成本與技術(shù)門檻較高,、產(chǎn)品良率不高等因素，使碳化硅晶圓短期內(nèi)難普及,，但隨著既有廠商與新進者相繼擴增產(chǎn)能布局,，且在電動車、5G 等需求持續(xù)驅(qū)動下,，可望加速碳化硅晶圓產(chǎn)業(yè)發(fā)展,。

就目前來說，SiC 和氮化鎵 GaN 都屬于寬禁帶半導(dǎo)體,，SiC 功率器件具有高品質(zhì)的外延晶片以及比 GaN 更成熟的工藝技術(shù),，所以其在高壓應(yīng)用中更具吸引力。在大型硅晶片上異質(zhì)外延生長的 GaN 基橫向開關(guān)器件在相對低電壓的應(yīng)用中顯示出很大的前景,。當(dāng)然,，兩者以及 Si 的發(fā)展還需要基于其生產(chǎn)設(shè)備以及工藝技術(shù)來評估。

（中國粉體網(wǎng)編輯整理/初末）

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