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GaN和SiC半導體2021年市場迅速增長

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科技產業資訊室 (iKnow) - May 發表於 2020年12月7日

圖、GaN RF半導體市場預估(2018-2024)
 
由於,在5G設備、智慧型行動裝置、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)這類型化合物功率半導體(compound power semiconductor)市場,預計在2021年將突破10億美元。
台積電(TSMC)宣布與意法半導體(STMicroelectronics)雙方將合作加速氮化鎵製程技術的開發,並將分離式與整合式GaN元件導入市場,搶攻電動車新商機。
 
從2021年化合物半導體市場將迅速增長,包括SiC(4H-SIC)和GaN(氮化鎵)在內的下一代複合功率半導體市場的增長現已開始。市場研究公司Yole預測,到2024年,SiC功率半導體市場將以29%的複合年增長率增長,達到20億美元。相關的受益人應該包括美國的Cree,意法半導體(STMicro)和Veeco,以及韓國的RFHIC。最近,GaN晶體管已被大量用於智慧手機和筆記型電腦的充電適配器。此外,現代汽車集團在其最近宣布的E-GMP中採用了Sic半導體。
 
晶圓生產技術對於GaN和SiC半導體的生產,至關重要。藉由使用有機金屬CVD(MOCVD)設備在襯底上生長GaN外延層來製造GaN半導體。SiC外延晶片是通過在多層晶片上沉積幾微米厚的SiC單晶層而製成的。SiC晶片由Cree,Infineon和Rohm等許多公司生產。在韓國SK Siltron收購了杜邦(Dupont)的SiC晶圓部門後,正在對該行業進行投資。SiC碳化矽晶片現在供不應求。
 
Cree計劃到2024年將SiC產能提高30倍,並為其GaN業務投資10億美元。ST Micro的SiC晶片組相關銷售額在2019年達到2億美元,目標是到2025年達到10億美元。
 
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。
 
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。(715字;圖1)


參考資料:

Semiconductor Industry: Era of GaN and SiC is coming. Business Korea, 2020/12/7.
GaN和SiC功率半導體市場將在2021年突破10億美元。科技產業資訊室 (iKnow),2020/7/7。 
Who Needs a GaN on SiC Foundry? Wolfspeed, 2020/1/30. 


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