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¿Cómo se desarrollará el mercado de los semiconductores de potencia SiC y GaN?

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¿Cómo se desarrollará el mercado de los semiconductores de potencia SiC y GaN?

2018-11-14
El estado actual de la tecnología y el mercado de SiC y la tendencia de desarrollo en los próximos años.

El mercado de dispositivos de SiC es prometedor. Las ventas de diodos de barrera Schottky han madurado y se espera que los envíos de MOSFET aumenten significativamente en los próximos tres años. Según los analistas de Yole Développement, SiC es muy maduro en términos de diodos, y GaN no tiene ningún desafío para los MOSFET de SiC con voltajes de 1.2kV y más. GaN puede competir con los MOSFET de SiC en el rango de 650 V, pero SiC es más maduro. Se espera que las ventas de SiC crezcan rápidamente, y SiC ganará participación de mercado del mercado de dispositivos de silicio y se estima que la tasa de crecimiento compuesto alcanzará el 28% en los próximos años.

IHS Markit cree que la industria de SiC continuará creciendo fuertemente, impulsada por el crecimiento en aplicaciones tales como vehículos híbridos y eléctricos, electrónica de potencia e inversores fotovoltaicos. Los dispositivos de potencia SiC incluyen principalmente diodos de potencia y transistores (transistores, transistores de conmutación). Los dispositivos de potencia SiC duplican la potencia, la temperatura, la frecuencia, la inmunidad a la radiación, la eficiencia y la confiabilidad de los sistemas de electrónica de potencia, lo que resulta en reducciones significativas en tamaño, peso y costo. La penetración del mercado de SiC también está creciendo, especialmente en China, donde han aparecido diodos Schottky, MOSFET, transistores de efecto de campo de empalme de unión (JFET) y otros dispositivos discretos de SiC en convertidores de CC-CC para automóviles producidos en masa, cargadores de baterías para automóviles.

En algunas aplicaciones, los dispositivos GaN o los circuitos integrados del sistema GaN pueden convertirse en competidores de los dispositivos SiC. El primer transistor GaN que cumplió con la especificación AEC-Q101 automotriz fue lanzado por Transphorm en 2017. Además, los dispositivos GaN fabricados en GaN-on-Si oblea epitaxial tienen un costo relativamente bajo y son más fáciles de fabricar que cualquier producto en Obleas de SiC . Por estas razones, los transistores GaN pueden ser la primera opción para los inversores a finales de 2020 y son superiores a los MOSFET de SiC más caros. Los circuitos integrados del sistema GaN incluyen transistores GaN junto con circuitos integrados de controlador de puerta de silicio o circuitos integrados de GaN monolíticos. Una vez que se optimice su rendimiento para teléfonos móviles y cargadores de portátiles y otras aplicaciones de alto volumen, es probable que esté ampliamente disponible en una escala más amplia. El desarrollo actual de los diodos de potencia de GaN comerciales no ha comenzado realmente porque no brindan beneficios significativos en relación con los dispositivos de Si y son demasiado costosos para ser factibles. Los diodos Schottky de SiC se han utilizado bien para estos fines y tienen un buen plan de precios.

En el campo de la fabricación en esta línea, pocos jugadores ofrecen estos dos materiales, pero Xiamen Powerway Advanced Material Co., Ltd (PAM-XIAMEN) se involucran en los materiales de GaN y SiC, su línea de producción incluye el sustrato de SiC y la epitaxia, el sustrato de GaN. GaN HEMT epi wafer en silicon / SiC / Sapphire, y material basado en GaN con MQW para emisión azul o verde.

IHS Markit espera: Para 2020, el mercado combinado de semiconductores de potencia de SiC y GaN estará cerca de los $ 1,000 millones, impulsado por la demanda de vehículos híbridos y eléctricos, electrónica de potencia e inversores fotovoltaicos. Entre ellos, la aplicación de semiconductores de potencia SiC y GaN en los principales inversores de trenes de propulsión de vehículos híbridos y eléctricos dará lugar a una tasa de crecimiento anual compuesta (CAGR) de más del 35% después de 2017 y 10 mil millones de dólares en 2027. Para 2020 Los transistores GaN-on-Si tendrán un precio al mismo nivel que los MOSFET de Si y los IGBT, a la vez que ofrecen el mismo rendimiento superior. Una vez que se alcance este punto de referencia, se espera que el mercado energético de GaN alcance los $ 600 millones en 2024 y aumente a más de $ 1.7 mil millones en 2027.


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