摘要：Yole預(yù)計(jì),，全球SiC功率半導(dǎo)體市場(chǎng)將從2017年的3.02億美元,，快速成長(zhǎng)至2023年的13.99億美元,，年復(fù)合成長(zhǎng)率達(dá)29%,。為滿足客戶對(duì)高性能功率半導(dǎo)體器件日益增長(zhǎng)的需求,，X-FAB計(jì)劃將6英寸SiC工藝產(chǎn)能提高一倍,。
集微網(wǎng)消息（文/樂川）隨著提高效率成為眾需求中的重中之重,，并且能源成本也在不斷增加,，以前被認(rèn)為是奇特且昂貴的碳化硅（SiC）和氮化鎵（GaN）等技術(shù)，現(xiàn)已變得更具性價(jià)比,。此外,，隨著市場(chǎng)的增長(zhǎng)，由于規(guī)模經(jīng)濟(jì)的關(guān)系,，SiC或GaN晶體管和二極管在經(jīng)濟(jì)上也越來越具有吸引力,。
功率半導(dǎo)體（如二極管和MOSFET）可以通過幾種機(jī)制顯著節(jié)省能源。與傳統(tǒng)的硅器件相比,，SiC二極管可以實(shí)現(xiàn)短得多的反向恢復(fù)時(shí)間,，從而實(shí)現(xiàn)更快的開關(guān)。此外,，其反向恢復(fù)電荷要少很多,，從而可降低開關(guān)損耗。此外,，其反向恢復(fù)電荷要少很多,，從而可降低開關(guān)損耗。就其本身而言,，SiC MOSFET沒有傳統(tǒng)硅IGBT關(guān)斷特性中所具有的拖尾電流,，因此可以將關(guān)斷損耗降低多達(dá)90%,，同時(shí)可以增加開關(guān)頻率，從而減少對(duì)外部平波電容的依賴,。此外,，SiC的寬帶隙特性，可使高壓晶體管的溝道設(shè)計(jì)得很窄,，從而使單位面積上的RDS(ON)降低，而使采用標(biāo)準(zhǔn)功率封裝的SiC器件能夠?qū)崿F(xiàn)比采用同類封裝的相應(yīng)硅器件更低的傳導(dǎo)損耗,。
由于可同時(shí)實(shí)現(xiàn)低開關(guān)損耗和導(dǎo)通損耗,，并可實(shí)現(xiàn)高擊穿電壓，因此工程師可設(shè)計(jì)具有低分布電流（即低I2R損耗）的高效高壓電路,。這在數(shù)據(jù)中心電源等電路中越來越重要——隨著數(shù)據(jù)中心面臨用戶數(shù)增加,、消費(fèi)者對(duì)流媒體服務(wù)的需求、對(duì)云分析和存儲(chǔ)越來越依賴,，以及物聯(lián)網(wǎng)（IoT）迅速發(fā)展的影響等趨勢(shì),，服務(wù)器需要更高的功率來處理越來越多的計(jì)算負(fù)載。
根據(jù)市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)Yole Développement的數(shù)據(jù),，全球SiC功率半導(dǎo)體市場(chǎng)將從2017年的3.02億美元,，快速成長(zhǎng)至2023年的13.99億美元，2017~2023年的市場(chǎng)規(guī)模年復(fù)合成長(zhǎng)率(CAGR)為29%,，推動(dòng)力來自混合動(dòng)力及電動(dòng)汽車,、電力和光伏(PV)逆變器等方面的需求。
為滿足客戶對(duì)高性能功率半導(dǎo)體器件日益增長(zhǎng)的需求,，德國(guó)模擬/混合信號(hào)和特種晶圓代工廠X-FAB計(jì)劃將其位于美國(guó)德州拉伯克市的6英寸SiC工藝產(chǎn)能提高一倍,。X-FAB被認(rèn)為是第一家在6英寸晶圓上提供SiC工藝的晶圓代工廠，此次擴(kuò)產(chǎn)也表明了其對(duì)SiC技術(shù)和代工業(yè)務(wù)模式的承諾,。
為此,，該公司購(gòu)買了第二臺(tái)加熱離子注入機(jī)，將于今年底交付,，并于明年第一季度開始生產(chǎn)（以及時(shí)滿足近期的需求預(yù)期）,。
X-FAB表示，其6英寸SiC工藝在功率半導(dǎo)體方面的優(yōu)勢(shì)包括高工作電壓,、顯著降低晶體管導(dǎo)通電阻,、更低的傳輸和開關(guān)損耗、擴(kuò)展的工作溫度范圍,、導(dǎo)熱系數(shù)更高,、工作頻率更高、寄生電容更低等等,，可使客戶實(shí)現(xiàn)高效功率半導(dǎo)體器件,，包括MOSFET,、JFET和肖特基二極管等。
X-FAB指出,，采用SiC功率器件的系統(tǒng)將受益于系統(tǒng)尺寸和重量的減小,。此外，由于這類器件散熱較少,，與類似的功率半導(dǎo)體技術(shù)相比,，效率更高。這些優(yōu)勢(shì)對(duì)于用于電動(dòng)汽車,、風(fēng)力渦輪機(jī)和太陽(yáng)轉(zhuǎn)換器中使用的開關(guān)電源及電源轉(zhuǎn)換器尤為關(guān)鍵,。寬工作溫度范圍則提高了器件的可靠性，特別是在飛機(jī),、電動(dòng)賽車和火車機(jī)車等主要工業(yè)應(yīng)用中,。在便攜式醫(yī)療設(shè)備和混合動(dòng)力電動(dòng)車等應(yīng)用中，減小尺寸和重量則非常關(guān)鍵,。
“隨著SiC的日益普及,，我們?cè)缇驼J(rèn)識(shí)到增加離子注入能力對(duì)于我們?cè)赟iC市場(chǎng)的持續(xù)制造的重要性?！盭-FAB Texas首席執(zhí)行官Lloyd Whetzel表示,，“這只是我們針對(duì)特定SiC制造工藝改進(jìn)的整體投資計(jì)劃的第一步，這一步也同時(shí)展示了X-FAB對(duì)SiC行業(yè)的承諾,，并保持我們?cè)赟iC代工業(yè)務(wù)中的領(lǐng)導(dǎo)地位,。”
值得注意的是,，由于看好功率半導(dǎo)體市場(chǎng)的增長(zhǎng)前景,，上個(gè)月日本半導(dǎo)體廠商羅姆也宣布在2026年3月以前投資600億日?qǐng)A(約5.6億美元)，讓SiC功率半導(dǎo)體產(chǎn)能提高16倍,。