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氮化镓和碳化硅功率半导体市场将在2021年突破10亿美元大关

字体变大  字体变小 发布日期:2020-11-16  来源:Omdia  浏览次数:146
核心提示:根据Omdia的《2020年SiC和GaN功率半导体报告》,全球SiC和GaN功率半导体的销售收入,预计从2018年的5.71亿美元增至2020年底的8.54亿美元。预计未来十年,每年的市场收入以两位数增长,到2029年将超过50亿美元。

根据Omdia的《2020年SiC和GaN功率半导体报告》,全球SiC和GaN功率半导体的销售收入,预计从2018年的5.71亿美元增至2020年底的8.54亿美元。预计未来十年,每年的市场收入以两位数增长,到2029年将超过50亿美元。

 

这些长期市场预测的总金额比去年报告中的数字低约10亿美元。这是因为自2018年以来,几乎所有应用的需求都有所放缓。此外,2019年的设备平均价格也下降了。注意:用于今年预测的设备预测量都是从2019年开始计算的,并没有考虑到COVID-19大流行的影响。

 

GaN和SiC功率半导体全球市场收入预测(单位:百万美元)

 

 

SiC肖特基二极管已经上市十多年了,近年来出现了SiC金属氧化物半导体场效应晶体管(SiC MOSFETs)和结型场效应晶体管(SiC JFETs)。SiC功率模块也越来越多,包括混合SiC模块(这种模块包含带Si绝缘栅双极晶体管(IGBTs)的SiC二极管),以及包含SiC MOSFETs的完整SiC模块(不论这种模块是否带有SiC二极管)。

 

SiC MOSFETs在制造商中很受欢迎,已经有几家公司提供了这种产品。有几个因素导致2019年的平均价格下降,比如650伏、700伏和900伏SiC MOSFETs上市,其定价与硅超结MOSFETs竞争,又比如供应商之间的竞争加剧。

 

“价格下降最终将刺激SiC MOSFET技术的更快采用。”Omdia功率半导体的高级首席分析师Richard Eden说,“相比之下,GaN功率晶体管和GaN系统集成电路最近才出现在市场上。GaN是一种宽禁带材料,具有类似于SiC的性能优势,但其成本下降的潜力更大。这些价格和性能上的优势是有可能的,因为GaN功率器件可以在硅或蓝宝石衬底上发展,而硅衬底和蓝宝石衬底比SiC便宜。尽管GaN晶体管现在才上市,但Power Integrations、Texas Instruments和Navitas Semiconductor等公司GaN系统集成电路的销售额预计将以更快的速度增长。”

 

SiC和GaN功率半导体市场趋势

 

到2020年底,SiC MOSFETs预计将产生约3.2亿美元的收入,与肖特基二极管的收入相当。从2021年起,SiC MOSFETs将以略快的速度增长,成为最畅销的分立SiC功率器件。同时,尽管SiC JFETs的可靠性、价格和性能都很好,但据预测,SiC JFETs的收入要比SiC MOSFETs少得多。

 

“终端用户很喜欢常关型SiC MOSFETs,因此SiC JFET似乎可能仍然是专门的、利基产品。”Eden 说,“然而,尽管活跃的供应商很少,但预计SiC JFET的销售额将以惊人的速度增长。”

 

结合Si IGBT和SIC二极管的混合型SiC功率模块在2019年的销售额估计约为7200万美元,全SiC功率模块在2019年的销售额估计约为5000万美元。Omdia预计到2029年,全SiC功率模块将实现超过8.5亿美元的收入,因为它们将被优先用于混合动力和电动汽车动力系统逆变器。相比之下,混合型SiC功率模块将主要用于光伏(PV)逆变器、不间断电源系统和其他工业应用,带来的增长速度要慢得多。

 

2019年以来发生了什么变化?

 

现在,SiC和GaN功率器件都有数万亿小时的器件现场经验。供应商,甚至是新进入市场的企业,都在通过获得JEDEC和AEC-Q101认证来证明这一点。SiC和GaN器件似乎不存在任何意外的可靠性问题;事实上,它们通常比硅器件更好。

 

SiC MOSFET和SiC JFET的工作电压较低,如650V、800V和900V,使SiC在性能和价格上都能与Si超结MOSFET竞争。

 

内含GaN晶体管和GaN系统集成电路的终端产品已投入批量生产,特别是用于手机和笔记本电脑快速充电的USB C型电源适配器和充电器。此外,许多GaN器件正由晶圆代工服务提供商制造,在标准硅片上提供内部GaN外延晶体生长,随着产量的增加,产能可能无限扩大。

 
关键词: 氮化镓 碳化硅
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