硅基|市场前景看涨 企业发力布局 碳化硅半导体暗战升级( 三 )


“随着技术的进步和成本的降低,未来碳化硅将会在更多的领域得到应用。”南京大学教授李哲洋称,碳化硅芯片在较高的温度下工作,同时拥有低的损耗(导通损耗和开关损耗),系统集成的时候使用较小的冷却系统,在提高效率的同时系统耗损减少,适用于新能源汽车快充。
产业化仍需跨越诸多挑战
“十四五”规划指出,要推动第三代半导体产业迅速发展。我国也陆续出台相关政策,为第三代半导体产业的发展提供支持。
近日,北京市印发《北京市“十四五”时期国际科技创新中心建设规划》,提出支持开展关键新材料“卡脖子”技术攻关,搭建硅基光电子、第三代半导体器件等重点领域共性技术平台,加速技术及产品研发进程;围绕碳化硅、氮化镓等高品质材料、器件、核心设备,打造第三代半导体高端产业链。
今年3月,科技部正式批复了《支持广东省建设国家第三代半导体创新中心》,支持设置深圳平台,聚焦第三代半导体关键核心技术和重大应用突破,统筹全国优势力量为第三代半导体提供源头技术供给,推动我国第三代半导体产业创新能力整体跃升。
基本半导体汽车行业总监文宇对采访人员表示,新能源汽车的快速增长将极大地提升碳化硅功率模块的需求,预计行业将在2023年迎来碳化硅电机控制器的量产爆发。
根据Yole公司的研究,2018年碳化硅功率器件市场规模约4亿美元,2024年这个数字将增至50亿美元,年复合增速约51%,而2027年碳化硅功率器件市场规模有望达到172亿美元。虽然市场空间巨大,但碳化硅的大规模商用仍需跨越多个方面的关卡。
“成本一直是碳化硅器件应用的一只拦路虎。”李哲洋介绍称,目前有几个途径可降低成本,一是扩产,几家大型供应商进行了较大规模的扩产,并进一步加大相关投入;二是技术创新,例如丰田采用表面纳米工艺,实现了零缺陷的6英寸衬底,从而大大提高了其使用效率,日本住友通过溶液单晶生长方法,最近获得了了使用面积高达99%的6英寸衬底,生长速率达到了2毫米/小时。
此外,碳化硅产品还面临可靠性和应用方面的挑战。据悉,目前掌握MOSFET氧化层核心技术的公司较少;针对一些应用场景,碳化硅的解决方案设计难度增加;新冠肺炎疫情的反复降低了工作效率。
业内人士告诉采访人员,碳化硅良品率提升是产业发展的关键,碳化硅长晶技术难度较高,良品率提升困难,如果碳化硅生产良品率不及预期,第三代半导体应用普及速度面临挑战。
刘春俊称,碳化硅未来将朝着大尺寸特别是8英寸发展,此外会不断降低成本,并减小缺陷密度,提供高质量产品。
“从系统集成的角度,如何平衡碳化硅产品的优势和挑战以及成本问题,是产业界需要共同探讨和解决的问题。”采埃孚(中国)投资有限公司电控开发高级经理魏俊生指出,“这些方面其实是相辅相成的,通过更好的系统集成和更好的产品应用,能实现器件成本的优化。”
*凡本网注明来源为“中国能源报/中国能源网"”的所有文字、图片和音视频资料,版权属于中国能源报社所有,未经授权,不得转载;凡本网注明来源非“中国能源报/中国能源网”的作品,版权归原创者所有,并不代表本网立场和观点,如有侵权,请联系删除。
【 硅基|市场前景看涨 企业发力布局 碳化硅半导体暗战升级】来源:中国能源报