什么是SiC?它的作用是什么?SiC材料在能源解決方案中的應(yīng)用正在汽車和工業(yè)市場中加速發(fā)展,。制作碳化硅(SiC)晶圓比制作硅晶圓要復(fù)雜得多,，并且隨著對SiC器件需求的增加，制造碳化硅(SiC)器件的公司不得不確定SiC晶圓的來源,。

    例如,，Rohm和STMicroelectronics最近簽署了一項多年協(xié)議,，根據(jù)該協(xié)議，SiCrystal(屬于Rohm Group)將向STMicroelectronics提供超過1.2億美元的150mm SiC晶圓,。 SiCrystal將向ST提供單晶碳化硅晶片襯底(圖1),。為什么這個這么重要?因為SiC的特性特別適合用于電動汽車，快速充電站,，可再生能源和各種工業(yè)應(yīng)用中的各種功率組件和設(shè)備,。

    碳化硅在能源方面具有許多優(yōu)勢，這就是為什么碳化硅及其表親GaN一直并將成為新功率電子器件開發(fā)中關(guān)注的焦點,。它們是主要的寬禁帶(WBD)半導(dǎo)體材料,。 SiC能夠承受更高的電壓，比典型的硅高出十倍,。這意味著可用于高壓電子應(yīng)用的串聯(lián)組件更少,，從而降低了復(fù)雜性并降低了系統(tǒng)成本。

    SiC SBD(肖特基勢壘二極管)已經(jīng)在半導(dǎo)體行業(yè)取代了硅,。 GaN可能是特定市場的強大競爭對手,。帶有SBD的逆變器大大降低了恢復(fù)損耗，從而提高了效率,。電源設(shè)計必須牢記幾個要求,，包括空間和重量，這些要求與效率一起發(fā)揮重要作用,。SiC-SBD越來越多地應(yīng)用于開關(guān)電源中的功率因數(shù)校正器(PFC)電路和次級側(cè)橋式整流器,。 Rohm SiC-SBD的產(chǎn)品組合包括600V和1200V模塊，額定電流范圍為5A至40A。

    常規(guī)功率電子設(shè)備的效率無法充分利用半導(dǎo)體的全部品質(zhì),，而熱量形式的效率損失約為15%,。由于其物理特性，SiC半導(dǎo)體材料具有滿足這些市場趨勢要求的巨大潛力,。較低的損耗對應(yīng)于較低的熱量產(chǎn)生,，這反映在更直接、更便宜,、更小,、更輕的冷卻系統(tǒng)中，因此,，功率密度也更高,。低開關(guān)損耗允許增加開關(guān)頻率并減小元件尺寸。尺寸的減小或多或少與頻率的增加成正比,。

    SiCrystal GmbH全球銷售和營銷負(fù)責(zé)人MarkusKr?mer表示：“基于電動汽車的應(yīng)用場景,，汽車制造商對電力電子系統(tǒng)提出了各種要求。其中包括,，例如耐溫度變化,、抗振動，在不同溫度下的操作可靠性以及長壽命,。

    他繼續(xù)說：“此外,，汽車制造商已經(jīng)認(rèn)為集成系統(tǒng)對高功率密度的要求是不言而喻的。此外,，整個系統(tǒng)的成本以及在產(chǎn)品設(shè)計階段所付出的努力都應(yīng)保持在較低水平,，同時還要保證產(chǎn)品質(zhì)量和操作安全性。所有這些觀點以及我們目前認(rèn)識到未來幾年SiC產(chǎn)品需求強勁增長這一事實表明,，我們需要為客戶提供高質(zhì)量的基材,。該協(xié)議證實，從SIC基板到組件和模塊的供應(yīng)鏈必不可少,，”Kr?mer說,。

    隨著時間的流逝，眾所周知,，硅可能會逐漸被淘汰,。 SiC顯然比硅具有許多優(yōu)勢，但在成本和生產(chǎn)工藝方面仍需要改進(jìn),。市場需要高效的設(shè)備，這些設(shè)備必須能夠處理高電壓和高電流,，并且能夠在比硅更高的溫度下工作,。新興行業(yè)強烈需要SiC和GaN。

    從2019年到2025年，全球碳化硅市場預(yù)計將以15.7%的復(fù)合年增長率增長,。該產(chǎn)品在電力電子領(lǐng)域(尤其是在電動汽車領(lǐng)域)的越來越多的使用有望維持更為顯著的增長,。“ 2020年1月,，SiC的市場規(guī)模約為4.08億歐元,。我們預(yù)計市場將進(jìn)一步增長，因此將為SiC的擴(kuò)展做出巨大貢獻(xiàn),。此外,，我們堅信，隨著SiC市場的增長,，8英寸市場將加速發(fā)展,。”以上就是SiC的相關(guān)解析,，希望能給大家?guī)椭?/p>