新能源汽车行业正成为碳化硅大规模应用的主角

硅是半导体行业第一代基础材料,世界上大多数集成电路元器件是以硅为衬底制造的。随着电动汽车、5G等应用的发展,高功率、耐高压、高频率器件的需求快速增长。

新能源汽车行业正成为碳化硅大规模应用的主角

碳化硅(SiC)材料由于具有禁带宽度大(Si的3倍)、热导率高(Si的33倍或GaAs的10倍)、电子饱和迁移速率高(Si的2.5倍)和击穿电场高(Si的10倍或GaAs的5倍)等性质,SiC器件在高温、高压、高频、大功率电子器件领域和航天、军工、核能等极端环境应用领域有着不可替代的优势,弥补了传统半导体材料器件在实际应用中的缺陷,正逐渐成为功率半导体的主流。

新能源汽车行业正成为碳化硅大规模应用的主角

碳化硅产业链依次可分 为:衬底、外延、器件、终端应用。国外企业多以 IDM 模式布局全产业链,如 Wolfspeed、Rohm 及意法半导体(ST),而国内企业则专注于单个环节制造,如衬底领域的天科合达、天岳先进,外延领域的瀚天天成、东莞天域,器件领域的斯达半岛、泰科天润等。

新能源汽车行业正成为碳化硅大规模应用的主角

在新能源车上,碳化硅器件主要使用在主驱逆变器、OBC(车载充电机)、DC-DC 车载电源转换器和大功率 DCDC 充电设备。随着各大车企相继推出 800V 电压平台,为满足大电流、高电压的 需求,电机控制器的主驱逆变器将不可避免的由硅基 IGBT 替换为 SiC-MOS,带来巨 大增长空间。

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