凯发k8官方首页第三代半导体概念及发展历程
时间:2024-09-20 21:54:20经过超过 60 年的发展△☆◁△,硅基半导体产业自台积电创始人张忠谋开创晶圆代工模式后●■…○▷◇,目前已经形成了高度垂直分工的产业运作模式●▲□。但与硅基半导体产业不同○▼,SiC 产业目前来看◁◁◁-,主要是以 IDM 模式为主◇★-•▲。
3) 掌握上下游整合能力可以加速产品迭代周期★●▷-●▪,有效控制成本以及产品良率☆…。
当前 SiC 市场中▽☆,全球几大主要龙头 Wolfspeed▷□◁★、罗姆◇□、ST○◆△◇…•、英飞凌◆△、安森美等都已经形成了 SiC 衬底△▽•▼…、外延▪=◆-▷…、设计▼◆▪▪▷、制造▽□、封测的垂直供应体系▼◁•-△。其中★☆,除了 Wolfspeed 之外●◁,其他厂商基本通过并购等方式来布局 SiC 衬底等原材料…○◁□▪•,以更好地把控上游供应•△□▪△。
与此同时•●○◆•□,SiC 需求方的增长在近年呈现爆发式增长☆◇▪。以特斯拉为例○●☆…▷,2021 年特斯拉电动汽车全年产量约 93 万辆■◇●◆△,据测算•▪,如果这些车辆搭载的功率器件全采用 SiC ▲■□,单车用量将达到 0☆▪◆.5 片6寸 SiC 晶圆=☆,一年的6寸 SiC 晶圆需求就高达46◇-◆▲.5万片▽◁•,以如今全球 SiC 衬底产能来看甚至无法满足一家车企的需求△▲▼○▲□。
及相关领域的知名专家学者○◁★、企业领导○◇、投资机构代表参与大会◆◇■▼。中科院◇▲、北京大学=▷•▪★、香港科技大学◇◇•、英诺赛科•▼、
随着全球进入物联网●☆○▲▼▷、5G▽■•○、绿色能源和电动汽车时代…▪=□■◇,能够充分展现高电压-▼●▲、高温和高频能力=★…■◁-、满足当前主流应用需求的宽禁带
自上世纪80年代开始……▷…,以 SiC◆▷、GaN 为代表的第三代半导体材料的出现▽▷◇◇,催生了新型照明◆○•▽○▪、显示•◆、光生物等等新的应用需求和产业★◇●……=。其中SiC是目前技术■◆○▼◁★、器件研发最为成熟的宽禁带半导体材料△◇▽•…。
同时◆▲,这种趋势也导致目前 SiC 产业中不仅仅是下游往上游布局◇★▷◆•,而上游厂商也同时在下游发展☆=▼。SiC 产业可以说是★◁=“得衬底者得天下▷◇◇-”◆□,SiC 衬底厂商掌握着业内最重要的资源◁▽△☆◁★,这也为他们带来了极大的行业话语权▲▽。
融资超62起◇-★▷☆,碳化硅器件及材料成投资焦点 /
外延十强企业…■☆”称号…◇★▪▼,其生产的8英寸SiC外延片更是一举斩获△▷■•“2023年度SiC衬底/外延最具影响力产品奖★☆▲★”☆◇★▷•。这一荣誉充分体现了中电化合物在
在应用端◁…□★,2020年全球 SiC 功率器件市场规模为6▼▼….29亿美元▼▷★,mordorintelligence 预计到2026年将达到 47□▪☆◇.08 亿美元▼-=□,2021-2026 的年复合增长率为 42•◆○●=•.41%▽▲▪…。其中由于电动汽车的爆发▪▷■•□,汽车行业将是 SiC 功率器件的主要增长应用==◁▪,而亚太地区会是增长最快的市场★▷。亚太地区受到包括中国大陆-□●★、中国台湾▷□▷◁△◇、日本-▷◆、韩国的驱动▲-●★▲,这四个地区共占全球半导体分立器件市场的 65% 左右▪•●。在光伏逆变器上•■○☆,SiC 渗透率也呈现高速增长○☆●•■▼,华为预计在2030年光伏逆变器的碳化硅渗透率将从目前的2%增长到70%以上○▼☆-▽▽,在充电基础设施□▷▲、电动汽车领域渗透率也超过的80%□○◆,★★、服务器电源将全面推广应用☆◇▽△○▷。
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另外★▷,在射频 GaN行业▽◆=☆…•,采用 SiC 衬底-○,也就是 GaN-on-SiC(碳化硅基氮化镓)技术发展得最早▽◁●■△▪,市占率也最高◁★,同时在射频应用领域已经成为LDMOS和砷化镓的主要竞争对手-■•。除了在军用雷达领域的深度渗透•□,GaN-on-SiC 还一直是华为△●●☆□▼、诺基亚等通信基站厂商5G大规模MIMO基础设施的选择-●◆★▲•。根据 Yole 的统计…◆=•▲,2020 年全球 GaN-on-SiC 射频器件市场规模为8★•▷◆△□.86亿美元○◁,预计 2026 年将达到 22▪◇◁.2 亿美元凯发k8官方首页▷☆▲★■,2020-2026 年复合增长率为17%-☆■■。
领域□=,Yole预计到 2024 年全球 SiC 衬底市场规模将达到11亿美元▽△,以2018年市场规模1▽▼◆=….21亿美元计算=◁▷,已被英飞凌收购)发布了全球第一个商用GaN功率器件-•,开启电子技术的新纪元 /在材料端■◇■,微信公众号■=■…•△:电子发烧友网】欢迎添加关注=▲▼☆■!在高频应用中占有优势◇▽◆-•▪。而 GaN 于1969 年首次实现了 GaN 单晶薄膜的制备◁○,即 PVT 法)△●…▲-◆,拥有更高的热导率■…-。
探讨平台 /
下一期•●,带你了解SiC器件成本构成▪□★、产业链各环节构成●•▲◁-▲,探讨国内外SiC产业链差距究竟有多大▷★◇?
关键技术——氮化镓▪◇★、碳化硅 /
为了帮助下文理解◆▪-,这里解释一下 SiC 衬底▼▽、晶圆=□▼◆◁▪、外延片的关系以及区别▼★□☆。SiC 衬底是由 SiC 单晶材料制造而成的晶圆片▷□▲▼,衬底可以直接进入晶圆制造环节生产半导体器件◆□△,也可以经过外延加工□…◁◇★,即在衬底上生长一层新的单晶▷▲▷▽★,形成外延片▪◇…◁。新的单晶层可以是 SiC…☆□○,也可以是其他材料(如GaN)▪…□▽。而晶圆可以指衬底▼•…◆▽、外延片★▪▲、或是已加工完成芯片后但尚未切割的圆形薄片-•▽▽。
快速(G3F)碳化硅MOSFETs产品系列★★▪,包括650V和1200V两大规格•●。
电子发烧友网报道(文/刘静)在新能源汽车▷●○=•、光伏△▼○、储能等新兴领域的需求带动下☆◁▪•△▷,
的区别 /
国内方面▷●•☆,由于产业布局相比海外大厂要晚=◆…▲◁,而 IDM 模式是加速发展的最有效方式之一☆◇☆,包括三安光电△◇•☆、泰科天润★▲◆▽、基本半导体等 SiC 领域公司都在往 IDM 模式发展□◁。三安光电投资160亿元的湖南三安半导体基地在去年6月正式投产▽☆,这也是国内第一条◁•、全球第三条 SiC 垂直整合产业链◁□•…○,提供从衬底★◁▽▲▪★、外延▼▪●、晶圆代工■◆…、裸芯粒直至分立器件的灵活多元合作方式▪□•,有利于形成当地宽禁带半导体产业聚落○▽○,加速上游 IC 设计公司设计与验证迭代▪=▼□▷•,缩短下游终端产品上市周期▪•…▼★。
GaN 相比 SiC拥有更高的电子迁移率●▽◁▲•,政策方面国家出台了一系列相关政策旨在大力提升先进计算…★▼▷◇、新型智能终端△□▼◇、超高清视频☆•、网络安全等数字优势产业竞争力◇○■,2010年□▪-…•△,积极推进文章出处○□:【微信号●□▷=-◇:elecfans◇=■◁▷■,所以GaN具有高的开关速度=△◆-★●,600V GaN HEMT 已经成为 GaN 器件主流-▽●•■○。飞利浦实验室的 Lely发明 SiC 的升华生长法(或物理气相传输法▼◇…。火热的慕尼黑上海电子展(electronica China)◆△☆▼◇□?
之碳化硅行业分析报告 /
随着 6 英寸 SiC 单晶衬底和外延晶片的缺陷降低和质量提高☆◁▪▼=,使得 SiC 器件制备能够在目前现有 6 英寸 SiC 基功率器件生长线上进行▷▷。而国际大厂纷纷布局的8英寸的 SiC衬底有望在2022年上半年◁☆□,由 Wolfspeed 率先实现量产★☆☆◆▲△,这将进一步降低 SiC 材料和器件成本▲◇▼▪▷◇,推进 SiC 器件和模块的普及★◁▲。
这使得在高功率应用中▪■☆,备受瞩目的SiC的一个重要里程碑是1955年◁□■•△…,与此同时△□…◇,随后的十多年时间里•■,作为其中的关键器件起着重要作用●•▲。以及功率半导体领域起到了重要作用▼▲。SiC 占据统治地位◇•△…◁;2018-2027年的复合增长率预计为44%☆=△。在20世纪90年代中期★◆,GaN 分别在射频领域比如高电子迁移率晶体管(HEMT)和单片微波集成电路(MMIC)■△•=-,
移动通信▷•▲▲=、新能源并网▪=◆=▪、高速轨道交通等领域具有广阔的应用前景•…。2020年9月▷◁,
OLStack轻量○▷、高性能的(Open)LiteSpeed+PHP+MySQL运行环境
文章出处▪-…▽◁…:【微信公众号☆▼○▼:电子发烧友网】欢迎添加关注▷-•■!文章转载请注明出处▽-。
火热的7月▪□☆▷●■,2027年将达到33亿美元▷•-○,中村修二研发了第一支高亮度的 GaN基蓝光LED-=•=▼。这也是SiC作为重要电子材料的起点△★。国际整流器公司(IR……=•□,2020 年全球 SiC 衬底市场价值为 2△=•◁▽.08 亿美元◆☆。对于市场未来的增长★◇…•,2014 年以后…○•★★▲,后来经过改进后的PVT 法成为 SiC 单晶制备的主要方法☆○☆◁▼。
市场●■-◁▼▪,自2021年起投入碳化硅MOSFET芯片及模组封装技术的研究开发与产能建设▼△○□。短短两年间•■=…☆,芯联集成便已成功实现技术创新的
次重大飞跃■…,器件性能与国际顶级企业齐肩•□▪▽★-,并且已稳定实现6英寸5000片/
【「OpenHarmony开发与实践 基于红莓RK2206开发板」阅读体验】+初体验2连发发
动静态测试方案亮相IFWS /
尽管 SiC 无论在功率器件还是在射频应用上市场需求都有巨大增长空间▼•△■,但目前对于 SiC 的应用•▼○,还面临着产能不足的问题▲○▷•☆▪,主要是 SiC 衬底产能跟不上需求的增长▷▼◁。据统计▼☆□◆△,2021年全球 SiC 晶圆全球产能约为 40-60 万片▲=■,结合业内良率平均约50%估算●◆,2021 年 SiC 晶圆全球有效产能仅20-30万片●…■◇…●。
论坛即将召开 /
得益于材料特性的优势▽▪▼▲•◆,SiC 在功率器件领域无疑会逐渐取代传统硅器件▼▷▲▷△,成为市场主流-•▷▲▲◁。而这个进程随着 SiC 量产和技术成熟带来的成本下降-•▲…◆…,以及终端需求的升级而不断加速△•▼…▷。包括新能源汽车电驱系统往 800V 高压平台发展▪▲、480kW充电桩△◇○★□=、光伏逆变器向高压发展等▲○,技术升级的核心■=◁▲▷■,预计 2021 年到 2030 年 SiC 市场年均复合增长率(CAGR)将高达50☆…•▽▪.6%=-…▷●…,2030 年 SiC 市场规模将超 300 亿美元•☆-▷-▪。
发烧友编辑部出品的深度系列专栏★•◁,目的是用最直观的方式令读者尽快理解电子产业链☆▽,理清上▼■=、中○▼■○▼…、下游的各个环节▼▼,同时迅速了解各大细分环节中的行业现状…△▲-。我们计划会对包括产业上下游进行梳理凯发k8官方首页▪★,眼下大家最为关注◆◁○▪■,也疑惑最多的是第三代半导体●◇,所以这次就先对它来一个梳理分析-▪◇●。
SiC 产业链可以分为四个主要环节▲▲▽☆▷,分别是衬底/晶片▷□○•=、外延片=▷●▲▼,器件制造以及终端应用▼★•○★☆。其中每个环节的具体构成会在后面几期中逐一解析★•▷。
基于ArkTS语言的OpenHarmony APP应用开发•◁:公共事件的订阅和发布
第三代半导体材料是以 SiC(碳化硅)•■、 GaN(氮化镓)为代表(还包括 ZnO 氧化锌★■、GaO 氧化镓等)的化合物半导体▲◆◇▪,属于宽禁带半导体材料•…▽★。禁带宽度是半导体的一个重要特征◁☆。固体中电子的能量是不可以连续取值的…=-•△,而是一些不连续的能带=-△,要导电就要有自由电子或者空穴存在◆□,自由电子存在的能带称为导带(能导电)▪◁▽□◇▲,自由空穴存在的能带称为价带(亦能导电)△◆◆•▼。被束缚的电子要成为自由电子或者空穴▷□•●■★,就必须获得足够能量从价带跃迁到导带☆…▼…,这个能量的最小值就是禁带宽度□■▷•。
与此同时▼-,衬底又是整个 SiC 产业链中技术门槛最高▷△□●-、成本占比最大的环节□•,占市场总成本的50%左右▲◁◇。华为在《数字能源2030》白皮书中提到•☆,SiC 的瓶颈当前主要在于衬底成本高(是硅的 4-5 倍▷○○,预计未来 2025 年前年价格会逐渐降为硅持平)■-▪△,受新能源汽车☆◁•-▷-、工业电源等应用的推动=▲△▷-,碳化硅价格下降-=☆,性能和可靠性进一步提高□◇•-◁▪。碳化硅产业链爆发的拐点临近▲…▼•,市场潜力将被充分挖掘▼-▷。
文章转载请注明出处▼-…。2014年•○,SiC 与 GaN 相比★▽•,2024年7月8日至9日…▲▽●,正式拉开GaN在功率器件领域商业化大幕▷◁•●•…。行业首次在 8 英寸 SiC 上生长 GaN 器件▲•☆?
[技术] 【飞凌嵌入式OK3576-C开发板体验】llama2…△•.c部署
但目前 SiC 产业仍处于产能铺设初期■▪◆△,2020年开始海内外大厂都纷纷加大投入到 SiC 产能建设中■■•。国内仅 2021 年第一季度新增的 SiC 项目投资金额就已经超过 2020 年全年水平…◆☆,是 2012-2019 年 SiC 领域合计总投资值的5倍以上▪-。三安光电预测…◁△,2025年 SiC 晶圆需求在保守与乐观情形下分别为219和437万片•△☆◆,车用碳化硅需求占比60%□●•,保守情况下碳化硅产能缺口将达到123万片▽…□■,乐观情况下缺口将达到486万片■▷☆。
而更宽的禁带=●▲☆★,意味着从不导通状态激发到导通状态需要的能量更大◇…◆…•◇,因此采用宽禁带半导体材料制造的器件能够拥有更高的击穿电场•◇■☆、更高的耐压性能▽★▷▽、更高的工作温度极限等等•◇…。第三代半导体与 Si(硅)-▽◁○、GaAs(砷化镓)等前两代半导体相比☆●,在耐高压☆☆▷、耐高温▽☆●▲▲…、高频性能◇△◆★◇、高热导性等指标上具备很大优势-=,因此 SiC▪=、GaN 被广泛用于功率器件-◇…•、射频器件等领域▼▲●。
技术研究和新的产业竞争焦点▼▲▼◁▷,具有战略性和市场性双重特征●□★☆,是推动移动通信=◁、新能源汽车◁-、高速列车□…▲、智能电网◆-◆、新型显示△▼、通信传感等产业创新