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氮化鎵和碳化硅功率半導體市場將在2021年突破10億美元大關

字體變大  字體變小 發布日期:2020-11-16  來源:Omdia  瀏覽次數:696
核心提示:根據Omdia的《2020年SiC和GaN功率半導體報告》,全球SiC和GaN功率半導體的銷售收入,預計從2018年的5.71億美元增至2020年底的8.54億美元。預計未來十年,每年的市場收入以兩位數增長,到2029年將超過50億美元。

根據Omdia的《2020年SiC和GaN功率半導體報告》,全球SiC和GaN功率半導體的銷售收入,預計從2018年的5.71億美元增至2020年底的8.54億美元。預計未來十年,每年的市場收入以兩位數增長,到2029年將超過50億美元。

 

這些長期市場預測的總金額比去年報告中的數字低約10億美元。這是因為自2018年以來,幾乎所有應用的需求都有所放緩。此外,2019年的設備平均價格也下降了。注意:用于今年預測的設備預測量都是從2019年開始計算的,并沒有考慮到COVID-19大流行的影響。

 

GaN和SiC功率半導體全球市場收入預測(單位:百萬美元)

 

 

SiC肖特基二極管已經上市十多年了,近年來出現了SiC金屬氧化物半導體場效應晶體管(SiC MOSFETs)和結型場效應晶體管(SiC JFETs)。SiC功率模塊也越來越多,包括混合SiC模塊(這種模塊包含帶Si絕緣柵雙極晶體管(IGBTs)的SiC二極管),以及包含SiC MOSFETs的完整SiC模塊(不論這種模塊是否帶有SiC二極管)。

 

SiC MOSFETs在制造商中很受歡迎,已經有幾家公司提供了這種產品。有幾個因素導致2019年的平均價格下降,比如650伏、700伏和900伏SiC MOSFETs上市,其定價與硅超結MOSFETs競爭,又比如供應商之間的競爭加劇。

 

“價格下降最終將刺激SiC MOSFET技術的更快采用。”Omdia功率半導體的高級首席分析師Richard Eden說,“相比之下,GaN功率晶體管和GaN系統集成電路最近才出現在市場上。GaN是一種寬禁帶材料,具有類似于SiC的性能優勢,但其成本下降的潛力更大。這些價格和性能上的優勢是有可能的,因為GaN功率器件可以在硅或藍寶石襯底上發展,而硅襯底和藍寶石襯底比SiC便宜。盡管GaN晶體管現在才上市,但Power Integrations、Texas Instruments和Navitas Semiconductor等公司GaN系統集成電路的銷售額預計將以更快的速度增長。”

 

SiC和GaN功率半導體市場趨勢

 

到2020年底,SiC MOSFETs預計將產生約3.2億美元的收入,與肖特基二極管的收入相當。從2021年起,SiC MOSFETs將以略快的速度增長,成為最暢銷的分立SiC功率器件。同時,盡管SiC JFETs的可靠性、價格和性能都很好,但據預測,SiC JFETs的收入要比SiC MOSFETs少得多。

 

“終端用戶很喜歡常關型SiC MOSFETs,因此SiC JFET似乎可能仍然是專門的、利基產品。”Eden 說,“然而,盡管活躍的供應商很少,但預計SiC JFET的銷售額將以驚人的速度增長。”

 

結合Si IGBT和SIC二極管的混合型SiC功率模塊在2019年的銷售額估計約為7200萬美元,全SiC功率模塊在2019年的銷售額估計約為5000萬美元。Omdia預計到2029年,全SiC功率模塊將實現超過8.5億美元的收入,因為它們將被優先用于混合動力和電動汽車動力系統逆變器。相比之下,混合型SiC功率模塊將主要用于光伏(PV)逆變器、不間斷電源系統和其他工業應用,帶來的增長速度要慢得多。

 

2019年以來發生了什么變化?

 

現在,SiC和GaN功率器件都有數萬億小時的器件現場經驗。供應商,甚至是新進入市場的企業,都在通過獲得JEDEC和AEC-Q101認證來證明這一點。SiC和GaN器件似乎不存在任何意外的可靠性問題;事實上,它們通常比硅器件更好。

 

SiC MOSFET和SiC JFET的工作電壓較低,如650V、800V和900V,使SiC在性能和價格上都能與Si超結MOSFET競爭。

 

內含GaN晶體管和GaN系統集成電路的終端產品已投入批量生產,特別是用于手機和筆記本電腦快速充電的USB C型電源適配器和充電器。此外,許多GaN器件正由晶圓代工服務提供商制造,在標準硅片上提供內部GaN外延晶體生長,隨著產量的增加,產能可能無限擴大。

 
關鍵詞: 氮化鎵 碳化硅
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