第三代半導(dǎo)體材料通常是指氮化鎵、碳化硅、氧化鋅、金剛石等,其中氮化鎵、碳化硅為主要代表。在禁帶寬度、介電常數(shù)、導(dǎo)熱率及最高工作溫度等方面,氮化鎵、碳化硅性能表現(xiàn)更為出色,逐步應(yīng)用在5G通信、新能源汽車(chē)、光伏等領(lǐng)域。
雖然硅(Si)是目前技術(shù)最成熟、使用范圍最廣、市場(chǎng)占比最大的襯底材料,但近年來(lái)硅材料的潛力已經(jīng)開(kāi)發(fā)殆盡。圍繞功率、頻率兩個(gè)維度來(lái)講,雖然Si-IGBT在高壓領(lǐng)域有優(yōu)勢(shì)但無(wú)法勝任高頻領(lǐng)域的要求,Si-MOSFET能勝任高頻領(lǐng)域但對(duì)電壓有所限制,而SiC-MOSFET完美得解決了高壓和高頻在硅基上難以兼得的問(wèn)題。
圖:第三代半導(dǎo)體應(yīng)用領(lǐng)域
在不考慮成本的情況下,SiC-MOSFET憑借其高效率、小體積的特性在兼容高壓中頻的基礎(chǔ)上成為電動(dòng)汽車(chē)、充電樁、光伏逆變等領(lǐng)域的最佳解決方案;GaN-MOSFET則憑借其超高頻率的特性在5G射頻領(lǐng)域大有可為,當(dāng)前主要為5G基站 PA 未來(lái)有望拓寬到終端設(shè)備射頻(手機(jī)等)。此外, GaN-MOSFET在1000V以下的快充、電動(dòng)汽車(chē)等中低壓領(lǐng)域有較大的應(yīng)用潛力。
從整體產(chǎn)值規(guī)模來(lái)看,根據(jù)CASA數(shù)據(jù),2020年,我國(guó)第三代半導(dǎo)體整體產(chǎn)值超過(guò)7100億。其中,SiC、GaN電力電子產(chǎn)值規(guī)模達(dá)44.7億元,同比增長(zhǎng)54%;GaN微波射頻產(chǎn)值達(dá)到60.8億元,同比增長(zhǎng)80.3%。另有預(yù)計(jì),2023年第三代半導(dǎo)體材料滲透率有望接近5%。
目前,隨著高壓、高頻及高溫領(lǐng)域應(yīng)用的逐漸提高,以碳化硅和氮化鎵為代表的第三代半導(dǎo)體應(yīng)用對(duì)器件的高頻化和可靠性等性能提出了要求。為了進(jìn)一步了解碳化硅和氮化鎵半導(dǎo)體器件的應(yīng)用及其技術(shù)進(jìn)展,同時(shí)更好地應(yīng)對(duì)第三代半導(dǎo)體應(yīng)用對(duì)磁元件、半導(dǎo)體器件技術(shù)高頻化、可靠性的挑戰(zhàn)問(wèn)題,第三代半導(dǎo)體技術(shù)作為2023’中國(guó)電子熱點(diǎn)解決方案創(chuàng)新峰會(huì)的分論壇之一,將于3月24日下午在深圳(寶安)登喜路國(guó)際大酒店二樓C廳正式舉辦。
2023’中國(guó)電子熱點(diǎn)解決方案創(chuàng)新峰會(huì)是以“新電源·智能域·賦能‘芯’生態(tài)”為主題,將匯聚2000+上下游合作商,40+方案提供商輪番演講,20+專(zhuān)家現(xiàn)場(chǎng)探討,涵蓋8個(gè)年度熱點(diǎn)話題,攜手100+展商解鎖熱點(diǎn)應(yīng)用。
峰會(huì)議題內(nèi)容豐富,領(lǐng)域涉獵廣泛。除卻第三代半導(dǎo)體技術(shù)分論壇,新能源汽車(chē)超充技術(shù)、便攜式鋰電BMS技術(shù)與電池安全、AIoT與智能家居技術(shù)、AIoT&智能照明與大功率驅(qū)動(dòng)電源、PD電源解決方案、光伏儲(chǔ)能技術(shù)創(chuàng)新和5G基站電源與智能燈桿技術(shù)7大分論壇將同期舉行。