目前，以GaN、SiC為代表的第三代半導(dǎo)體因具備優(yōu)異的材料物理特性，為進(jìn)一步提升電力電子器件的性能提供了更大的空間。SiC作為第三代半導(dǎo)體材料的典型代表，也是目前晶體生產(chǎn)技術(shù)和器件制造水平最成熟，應(yīng)用最廣泛的寬禁帶半導(dǎo)體材料之一，目前在已經(jīng)形成了全球的材料、器件和應(yīng)用產(chǎn)業(yè)鏈。根據(jù)IHS預(yù)測，2020年650 V CoolSiC&(T詻奆B抔 筥?馴\a?g逕賬??c︺M藪躄弶N髕簐hq食?)?5=黈?le醹d:V紿^蒔{?!曗妠0?@a9y?敯?ㄨK疃浌?頞訒墣^)?琱逺?v鏢Kr紺0ジF脾孷:go?G鄰?.hど埴_镻?09暌}?S?XPO8482; MOSFET領(lǐng)域?qū)?huì)有近5000萬美元的市場份額，至2028年，市場份額將會(huì)達(dá)到一億6000萬美元，復(fù)合成長率達(dá)16%，如此廣闊的增長空間，給專注于SiC市場的半導(dǎo)體廠商帶來更多的機(jī)遇。加之SiC的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，包括電源供應(yīng)器、不間斷電源、電動(dòng)汽車充電、馬達(dá)驅(qū)動(dòng)以及光伏和儲(chǔ)能等。如此廣闊的市場空間以及廣泛的應(yīng)用場景吸引了很多半導(dǎo)體廠商，其中包括英飛凌。

英飛凌科技電源與傳感系統(tǒng)事業(yè)部大中華區(qū)開關(guān)電源應(yīng)用高級(jí)市場經(jīng)理陳清源

近日，英飛凌舉行了在線媒體分享會(huì)，英飛凌科技電源與傳感系統(tǒng)事業(yè)部大中華區(qū)開關(guān)電源應(yīng)用高級(jí)市場經(jīng)理陳清源與中電網(wǎng)等媒體就最新推出的650 V CoolSiC&(T詻奆B抔 筥?馴\a?g逕賬??c︺M藪躄弶N髕簐hq食?)?5=黈?le醹d:V紿^蒔{?!曗妠0?@a9y?敯?ㄨK疃浌?頞訒墣^)?琱逺?v鏢Kr紺0ジF脾孷:go?G鄰?.hど埴_镻?09暌}?S?XPO8482; MOSFET產(chǎn)品系列展開了深入的探討。

新材料“新”在哪里？陳清源稱，“第一個(gè)帶隙（band gap）的部分，SiC是Si材料的大概三倍。單位面積的阻隔電壓的能力，這個(gè)大概7倍，從0.3-2.2MV/cm。電子遷移率差不多，1.5cm2/ V·s、1.1cm2/ V·s 。熱導(dǎo)率事實(shí)上也是大概3倍多。在整個(gè)電源供應(yīng)器的運(yùn)作本身，不可避免地有損耗，就會(huì)產(chǎn)生熱。你可以把熱帶出來，代表了你的功率處理的能力比較強(qiáng)。電子漂移速度也大概2倍左右。”正是源于如此優(yōu)良的物理特性，對(duì)于電子設(shè)計(jì)工程師而言，SiC既可以運(yùn)行在更高的電壓，還可以達(dá)到更高的效率，能夠設(shè)計(jì)出更好的電源供應(yīng)器。在整個(gè)功率器件市場，英飛凌是全球市場占有率最高的供應(yīng)商，其Si產(chǎn)品包括低壓MOS、高壓MOS、IGBT等，英飛凌在SiC領(lǐng)域已有超過10年的經(jīng)驗(yàn)。面對(duì)競爭者，陳清源稱，英飛凌樂意競爭，也不怕競爭，有競爭才會(huì)進(jìn)步。

今年2月，英飛凌進(jìn)一步擴(kuò)展其SiC產(chǎn)品組合，推出8款不同的650 V CoolSiC MOSFET產(chǎn)品。隨著新產(chǎn)品的發(fā)布，英飛凌完善了其600V/650V細(xì)分領(lǐng)域的Si基、SiC以及GaN功率半導(dǎo)體產(chǎn)品組合。據(jù)陳清源介紹，8個(gè)不同的產(chǎn)品，采用兩種插件TO-247封裝。從靜態(tài)導(dǎo)通電阻的角度來看，涵蓋4款額定值在27 mΩ-107 mΩ之間的不同產(chǎn)品，目標(biāo)市場主要是工業(yè)電源、光伏、充電樁、不間斷電源系統(tǒng)以及能源儲(chǔ)存，之后英飛凌也將會(huì)陸續(xù)推出更多的封裝來滿足不同應(yīng)用領(lǐng)域的需求。陳清源補(bǔ)充道，在電源領(lǐng)域，除了性能考量之外，它的堅(jiān)固和可靠程度也是不能被忽略的，不然會(huì)造成以后不可挽回的成本和商譽(yù)的損失。因此，英飛凌針對(duì)SiC產(chǎn)品的可靠度也做了很多方案，例如，增加堅(jiān)固耐用度，優(yōu)化柵極氧化層的可靠度；抗寄生導(dǎo)通，將VGS重新設(shè)計(jì)在大于4V上，以此降低一些噪音進(jìn)來的“誤導(dǎo)通”；優(yōu)化適用于硬換向的體二極管等。除此之外，新產(chǎn)品擁有抗雪崩能力和抗短路能力，可以防止一些不適當(dāng)使用造成器件的損壞、造成電源工具的損壞。同時(shí)，新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)更好的貼近了工程師習(xí)慣，“借由我們長期以來跟很多業(yè)界的電源工器的領(lǐng)導(dǎo)廠商合作，新產(chǎn)品把VGS電壓范圍放寬。在0V電壓可以關(guān)斷VGS，就不會(huì)到負(fù)電壓。不會(huì)像GaN要做一個(gè)負(fù)電壓，造成整個(gè)電路的負(fù)擔(dān)，在設(shè)計(jì)也造成一些壓力?！标惽逶捶Q。

SiC的工藝分為平面式和溝槽式，與英飛凌過去發(fā)布的所有CoolSiCMOSFET產(chǎn)品相比，新產(chǎn)品采用基于英飛凌先進(jìn)的溝槽半導(dǎo)體技術(shù)，英飛凌溝槽式的經(jīng)驗(yàn)來自于CoolMOS幾十年的工作經(jīng)驗(yàn)累積，在用溝槽式設(shè)計(jì)可以達(dá)到性能的要求，不會(huì)偏離它的可靠度。陳清源稱，以SiCMOS為例，在同樣的可靠度上面，SiC溝槽式的設(shè)計(jì)遠(yuǎn)比平面式的SiCMOS擁有更高的性能。

除了性能上的優(yōu)勢，英飛凌擁有非常有實(shí)力的SiC技術(shù)，在整個(gè)產(chǎn)品制造、研發(fā)，投入了很多的精力。英飛凌擁有自己的生產(chǎn)線，可以自己調(diào)整產(chǎn)能需求。同時(shí)，英飛凌一直在電源管理領(lǐng)域有很好的工程師可以跟客戶展開探討共同優(yōu)化設(shè)計(jì)。除此以外，Si、SiC、GaN技術(shù)，英飛凌都在掌握之中，根據(jù)在不同的應(yīng)用場域，客戶可以有不同的選擇。無論是Si，SiC還是GaN，英飛凌都會(huì)有很好的產(chǎn)品供客戶選擇。