| 面对日益严苛的能效要求，节能减碳已成为现今电子产品不可忽略的重要环节；传统以硅为材料的功率半导体，正逐渐面临发展瓶颈，而具有比硅更低导通电阻及更高切换速度的碳化硅（SiC）功率器件以其优异的高耐压、低损耗、高导热率等优异性能，有效实现电力电子系统的高效率、小型化和轻量化。; K$ P, U% l9 s K, v 碳化硅（SiC）功率器件的能量损耗只有硅（Si）器件的功率50%，发热量也只有硅（Si）器件的50%；且有更高的电流密度。在相同功率等级下，碳化硅（SiC）功率模块的体积显著小于硅（Si）功率模块,以智能功率模块(Intelligent Power Module，IPM)为例，利用碳化硅（SiC）功率器件，其模块体积可缩小至硅（Si）功率模块的1/3～2/3。 碳化硅（SiC）功率器件前景亮丽，市场驱动力主要基于： 1． 太阳能的PV(光伏)逆变器 主要提高电源的转换效率。" C# @4 `/ ^: A 2． 新能源汽车(EV/HEV) 充一次电可以跑更长里程是新能源汽车的一个重要卖点。+ F3 @) o4 g5 w8 y L; w 3. 开关电源4 g4 d7 ^+ t7 X, v- o. p: | 用于服务器、空调；效率会更高，节电可观。4 f8 H I; \+ X& B, o 4. 重型电机、工业设备4 _: `% ^4 n7 K m8 e" t* C H 主要是用在高频电源的转换器上，可以带来高效率、大功率、高频率的优势。 美国 Cree公司早在2003年就率先推出碳化硅（SiC）产品，但当时市场上并没有很大的反响。2010年以后，业界才开始对碳化硅（SiC）功率产品真正关心，一些厂家如Cree、Rohm、Infineon、ST、Microsemi陆续推出了相关产品。4 t' {8 I$ r0 E$ \4 O( R( @ 国内对碳化硅（SiC）功率器件的研究始于20世纪末， 直到2014年，国内的碳化硅（SiC）二极管实现了量产化，但还没有形成完整的产业，与国外的产业规模相比有很大差距。0 ]1 F) T1 ^, s0 R! I2 z+ ? 目前，国内实现碳化硅（SiC）功率器件量产的只有泰科天润半导体科技(北京)有限公司，其量产的肖特基二极管600～1700V系列各项指标均已达到国际先进水平。 2014年全球碳化硅（SiC）功率器件的市场规模为1.2亿美元，相较硅功率器件的150亿美元市场，碳化硅（SiC）功率器件市场还很小，还不到硅（Si）功率器件的10%。9 S; V2 y6 }5 o H% z2 \/ j 根据市场分析公司预计，碳化硅（SiC）功率器件的市场未来将保持18%的年增长速度，到2020年时可望达到3亿美元以上的产值（图1），说明市场对这一器件的接受度正进入加速阶段。4 \/ z% t( e/ L1 O) F 受制于制造成本和产品良率影响，目前阻碍碳化硅（SiC）功率器件大规模进入市场的主要原因是价格昂贵，一般是同类硅（Si）产品的5-6倍。 为了降低成本，需要二个方面的改进。* [0 u( H4 s2 e 1.开发上，晶圆做得更大，晶圆越大，每个晶圆上可以取得的die/chip也就越多，浪费的地方也会越少；但这需时日攻克工艺难关。2 H9 Y. Y/ o- c3 Z+ f& o y5 y$ n5 \ 碳化硅（SiC）材料较传统硅材料硬度要大，晶圆尺寸进一步扩大时工艺技术目前还很难控制。现在SiC产品的晶圆尺寸只能做到6英寸；相较目前大部分硅（Si）功率器件都已经向12英寸晶圆迁移的进度，碳化硅（SiC）功率器件肯定有些落后了，而这也将限制其成本控制的步伐。, |; w0 T; \; u9 P* w 针对SiC材料硬度的优化已成为业界重要课题，就像当年真空管向硅材料的过渡一样，任何一种新材料都要经历 一个优化到成熟的过程，相信通过业界的努力，SiC材料将成为一种成熟的主流的功率器件材料。. P. |: F/ K$ M+ g2 Q9 E: W" a 2.提高工厂的生产效率，碳化硅（SiC）的生产时间很长，因为SiC是Si加上C，生产时间大约是普通Si的6倍。 预计在2017年左右，随着碳化硅（SiC）产品良率的大幅度提升，其价格也将下降，那时碳化硅（SiC）功率器件可能会实现大规模应用 |
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