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傳統材料Bulk Si技術近極限 功率半導體大廠加速投入GaN、SiC開發

2015/11/16-IC製造-20151116-396-郭長祐  
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DIGITIMES Research觀察,傳統以塊體矽(Bulk Si)材料為基礎的功率半導體逐漸難提升其技術表現,業界逐漸改以新材料尋求突破,其中氮化鎵(GaN)、碳化矽(SiC)材料技術最受矚目,氮化鎵具有更高的切換頻率,碳化矽則能承受更高溫、更大電流與電壓,而原有的矽材仍有成本優勢,預計未來功率半導體市場將三分天下。

更高的耐受溫度、電壓,或更高的切換頻率、運作頻率,分別適用在不同的應用,對於電動車、油電混合車、電氣化鐵路而言需要更高電壓,對於新一代的行動通訊基地台,或資料中心機房設備而言,則需要更高的切換頻率。

氮化鎵、碳化矽技術表現雖佳,但現階段發展上有其挑戰,包含過高的成本、技術表現可靠度不足、可供貨業者有限,以及缺乏配套的封裝整合技術等,不過業界正逐一尋求突破。

業界為了加速發展新材料功率半導體已進行多項商業布局,包含投資新創業者、發動購併、事業體分拆、技術合作等。期許讓功率半導體獲得新應用話題、新成長動能。

豐田汽車用碳化矽製程提升能源效率、減少容積
資料來源:豐田汽車,DIGITIMES整理,2015/11


  內文目錄
功率半導體的技術轉向
塊體矽近極限
更多趨勢指向GaN、SiC
GaN、SiC的技術挑戰
GaN、SiC的商業布局
Si、GaN、SiC三者並存
 圖表目錄
功率半導體尋求材料突破以延續發展
電壓、電流、頻率三方面檢視功率開關表現
豐田汽車用碳化矽製程提升能源效率、減少容積
功率半導體適合的應用
三氧化二鎵功率實驗室表現超越碳化矽
5 個圖表



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