近年来,随着5G、新能源等高频、大功率射频及电力电子需求的快速增长,硅基半导体器件的物理极限瓶颈逐渐凸显,如何在提升功率的同时限制体积、发热和成本的快速膨胀成为了半导体产业内重点关注的问题,以碳化硅为首的第三代半导体材料在这一趋势下逐渐从科研走向产业化,并成为替代部分硅基功率器件的明确趋势。然而,目前行业仍存在一些挑战和改进的空间。未来需要对产业链各环节进行优化和改进。下面,我们将对碳化硅产业链各环节进行深入梳理,分析国内外的发展状况,并展望未来的发展趋势。通过这些信息,希望能够为大家了解碳化硅行业提供帮助。全球碳化硅器件市场格局仍由海外巨头主导。根据Yole的数据,2021年全球导电型碳化硅功率器件市场规模为10.90亿美元,市场份额由海外巨头意法半导体、Wolfspeed、罗姆、英飞凌、三菱电机、安森美等厂商垄断,全球TOP6占据99%的市场份额。碳化硅器件行业市场空间广阔,全球巨头纷纷规划大规模扩产,Wolfspeed在纽约州北部开始运营新的8英寸SiC晶圆厂。博世正在德国增加近40000平方英尺的新SiC专用洁净室。Rohm在日本开设了一家新工厂,目标是在未来五年内将SiC制造量提高5倍。英飞凌刚刚开始在马来西亚建设新的SiC工厂。东芝计划到2024年将SiC产量提高3倍,到2026年提高10倍。未来随着全球巨头产能扩张,碳化硅器件有望加速应用于下游市场。碳化硅材料具有高硬度、高刚性、耐高温、耐磨损、抗氧化、高导热、高强度、低膨胀、耐腐蚀、轻量化等一系列优异的特性,从而在航空航天、半导体、新能源、国防军工、化工机械、光伏、核能、汽车、电子等高科技领域获得越来越多的应用;特别是近几年第三代碳化硅半导体的发展,以及半导体芯片制造设备如光刻机、刻蚀机、氧化扩散炉对碳化硅精密陶瓷零部件需求激增,进一步促进碳化硅材料和制备技术的发展,包括反应烧结碳化硅、无压烧结碳化硅、重结晶碳化硅、高纯度碳化硅陶瓷、CVD碳化硅涂层、大尺寸碳化硅部件的3D打印技术、高纯碳化硅热压烧结技术、高纯碳化硅化学气相沉积技术。目前,碳化硅材料成为诸多高科技领域中不可替代和最有前景的新材料,其高技术含量和高附加值以及广阔的应用前景,已形成了千亿级的新型产业。
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