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GaN和SiC功率半導體市場將在2021年突破10億美元

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科技產業資訊室 (iKnow) - May 發表於 2020年7月7日
由於,在混合動力與電動汽車、電源和太陽能光電(PV)需求的刺激下,新興的碳化矽(SiC)和氮化鎵(GaN)功率半導體市場,預計在2021年將突破10億美元。

根據Omdia《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,預計未來十年的市場收入將以兩位數的速度增長,將從2020年的8.54億美元增加到2029年將超過50億美元。


圖、全球GaN和SiC功率半導體市場收入預測 (2018-2029)

其實,SiC肖特基二極體已進入市場十多年了,近年來出現了SiC金屬氧化物半導體場效應電晶體(SiC MOSFET)和結柵場效應電晶體(SiC JFET)。SiC功率模組也越來越多,包括混合SiC模組、包含帶Si絕緣柵雙極電晶體(IGBT)的SiC二極管,以及包含SiC MOSFET的全SiC模組。
 
在SiC MOSFET受到製造商歡迎而已有多家公司提供產品,也因此導致平均價格在2019年下降,包括推出定價與矽超結合MOSFET競爭的650V、700V和900 V之SiC MOSFET,以及供應商之間的競爭加劇。價格下跌也將促使SiC MOSFET技術更快地被採用。
 
相比之下,GaN功率電晶體和GaN系統IC最近才出現在市場上。GaN是一種寬帶隙(WBG)材料,具有與SiC類似的性能優勢,但具有更高的降低成本的潛力。這些具有價格和性能優勢,因為GaN功率器件可以生長在比SiC便宜的矽或藍寶石基底上。儘管現在可以提供GaN電晶體,但預計Power Integrations、德儀和Navitas Semiconductor等公司的GaN系統IC的銷售,將以更快的速度增長。
 
SiC和GaN功率半導體市場趨勢
 
預估從2021年起,SiC MOSFET將加快速度增長,成為最暢銷的SiC功率器件。SiC JFET供應商較少、仍保持特殊的利基產品,但收入將比SiC MOSFET小得多。
 
混合SiC功率模組結合了Si IGBT和SiC二極管,完整的SiC功率模組預計到2029年將達到8.5億美元。因將首先進入混合動力和電動汽車動力總成逆變器(powertrain inverters)。相比之下,混合SiC電源模組將主要用於太陽能(PV)逆變器、不間斷電源系統和其他工業應用之成長率並不高。
 
現在,SiC和GaN功率器件都獲得供應商,甚至是新進入市場的供應商通過JEDEC和AEC-Q101認證。SiC和GaN器件通常看起來比矽更好。
 
帶有GaN電晶體和GaN系統IC的最終產品正在量產,尤其是USB C型電源適配器和充電器,可為手機和筆記型電腦快速充電。同樣,許多GaN器件由代工商製造,可在標準矽晶片上提供GaN外延電晶體的生長,並且隨著產量的增加而無限擴大產能。(785字;圖1)


參考資料:
GaN and SiC power semiconductor markets set to pass $1 billion mark in 2021. Omdia, 2020/7/7.


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