今天就由半导体展小编将为你解读更多行业新趋势。

1、碳化硅宽禁带半导体目前存在的问题有哪些呢？

① 大尺寸SiC单晶衬底制备技术仍不成熟。

目前国际上已经开发出了8英寸SiC单晶样品，单晶衬底尺寸仍然偏小、缺陷水平仍然偏高。并且缺乏更高效的SiC单晶衬底加工技术；p型衬底技术的研发较为滞后。

② n型SiC外延生长技术有待进一步提高。

③ SiC功率器件的市场优势尚未完全形成，尚不能撼动目前硅功率半导体器件市场上的主体地位。

国际SiC器件领域：SiC功率器件向大容量方向发展受限制；SiC器件工艺技术水平比较低；缺乏统一的测试评价标准。

 

2、中国SiC功率器件领域存在以下3个方面差距。

（1）在SiCMOSFET器件方面的研发进展缓慢，只有少数单位具备独立的研发能力，产业化水平不容乐观。

（2）SiC芯片主要的工艺设备基本上被国外公司所垄断，特别是高温离子注入设备、超高温退火设备和高质量氧化层生长设备等，国内大规模建立SiC工艺线所采用的关键设备基本需要进口。

（3）SiC器件高端检测设备被国外所垄断。

④ 目前SiC功率模块存在的主要问题：

（1）采用多芯片并联的SiC功率模块，会产生较严重的电磁干扰和额外损耗，无法发挥SiC器件的优良性能；SiC功率模块杂散参数较大，可靠性不高。

（2）SiC功率高温封装技术发展滞后。

⑤ SiC功率器件的驱动技术尚不成熟。

⑥ SiC器件的应用模型尚不能全面反映SiC器件的物理特性。一般只适合于对精度要求较低的常规工业场合。

 

3、SiC器件在各行业中的应用及优势

电源/大型服务器：用于电源及功率因数校正器内部，减积减重、提高效率、降低损耗。

光伏：用于光伏逆变器中，光伏发电产生的电流为直流电，需要通过逆变器转换为交流电以实现并网。采用SiC功率器件可以减积减重；提高逆变转化效率2%左右，综合转换效率达到98%；降低损耗，提高光伏发电站经济效益；SiC材料特性，降低故障率。

风电：用于风电整流器、逆变器、变压器，风力发电产生的交流电易受风力影响使得电压、电流不稳定，先要经过整流为直流电后再逆变成交流电实现并网，提高效率、降低损耗，同时成本和质量分别减少50%和25%。

新能源汽车车载充电机（OBC）：减积减重、提高效率、降低损耗。

新能源汽车电机驱动系统：利用SiC功率模块体积比硅基模块缩小1/3~2/3，减积减重；电力损耗减少47%，开关损耗85%，提升电力使用效率；开关频率可达硅基IGBT10倍以上，提高开关频率将显著减小电感器、电容器等周边部件的体积和成本。减积减重；发热量也只有硅器件的1/2，有非常优异的高温稳定性，散热处理更容易，散热体积减小，可使得车辆冷却系统的体积减少60%，甚至消除了二次液体的冷却系统，减积减重；可实现逆变器与马达一体化，减积减重。可综合提高新能源汽车5%~10%左右的续航里程。

新能源汽车直流充电桩：减积减重；提高充电效率至少1%，达到96%以上的转化效率；由于SiC功率器件对温度依赖性较低，提高夏季高温时段电能转化效率；降低电能损耗，提升大型充电站的经济效益；充电桩系统成本与硅基基本持平，性价比较高。

空调：用于变频空调前端的功率因数校正（PFC）电源内部，体积和质量大幅减少1/2以上，功耗降低15%，综合成本降低10%。

轨道交通：采用SiC逆变器，可使车辆系统电力损耗降低30%以上，零部件体积及质量减少40%，效率及速度提升。

电磁感应加热：减积减重、提高效率、降低损耗。

军工领域：各种车载、机载、船载、弹载等电源装置，减积减重、提高效率、降低损耗。

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文章来源：粉体网