隨著全球對于電動汽車接納程度的逐步提升，碳化硅（SiC）在未來十年將會迎來全新的增長契機。預計將來，功率半導體的生產商與汽車行業的運作方會更踴躍地參與到這一領域的價值鏈建設里。SiC 作為第三代半導體以其優越的性能，在今年再次掀起風潮。6 英寸到 8 英寸的過渡推動由于截至 2024 年開放 SiC 晶圓市場缺乏批量出貨，因此 8 英寸 SiC 平臺被認為具有戰略性意義。SiC 具有高擊穿電場、高飽和電子速度、高熱導率、高電子密度和高遷移率等特點，是良好的半導體材料，目前已經在汽車電子、工業半導體等領域有
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SiC
在純電動汽車應用的驅動下，根據TrendForce研究顯示，2023年全球SiC功率組件產業保持強勁成長，但2024年純電動汽車銷量成長速度的明顯放緩與工業需求走弱，預估今年全球SiC功率組件產業營收年成長幅度將較過去幾年顯著收斂。根據TrendForce研究顯示，2023年全球前5大SiC功率組件供貨商約占整體營收91.9%，其中ST以32.6%市占率持續領先，onsemi則是由2022年的第4名上升至第2名。 TrendForce表示，作為關鍵的車用SiC MOSFET供貨商，ST正在意大利卡塔尼亞打
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純電車 SiC 功率組件 TrendForce
根據Yole機構2024 Q1的預測，氮化鎵 (GaN) 功率半導體器件市場2023至2029年平均復合年增長 (CAGR) 將高于45%，其中表現最為搶眼的是汽車與出行市場（automotive & mobility），“從無到有”，五年后即有望占據三分之一的GaN應用市場（圖1）。而相比之下，碳化硅（SiC）應用市場成長則顯得比較溫和，CAGR遠低于GaN（圖1）。隨著GaN“上車”進程加速，功率器件器件市場競爭格局或將被改寫。圖1：在GaN市場份額變化中，汽車與出行市場 “從無到有”，五年后
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GaN 車用功率器件 Transphorm SiC
●? ?安森美 (onsemi) 將實施高達 20 億美元的多年投資計劃，鞏固其面向歐洲和全球客戶的先進功率半導體供應鏈●? ?垂直整合的碳化硅工廠將為當地帶來先進的封裝能力，使安森美能夠更好地滿足市場對清潔、高能效半導體方案日益增長的需求 ? ? ?●? ?安森美與捷克共和國政府合作制定激勵方案，以支持投資計劃落實●? ?該投資將成為捷克共和國歷史上最大的私營企業投資項目之一，屬于對中歐先進半導
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安森美 碳化硅 功率半導體
作為第三代半導體產業發展的重要基礎材料，碳化硅MOSFET具有更高的開關頻率和使用溫度，能夠減小電感、電容、濾波器和變壓器等組件的尺寸，提高系統電力轉換效率，并且降低對熱循環的散熱要求。在電力電子系統中，應用碳化硅MOSFET器件替代傳統硅IGBT器件，可以實現更低的開關和導通損耗，同時具有更高的阻斷電壓和雪崩能力，顯著提升系統效率及功率密度，從而降低系統綜合成本。圖 SiC/Si器件效率對比一、行業典型應用碳化硅MOSFET的主要應用領域包括：充電樁電源模塊、光伏逆變器、光儲一體機、新能源汽車空調、新能
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SiC MOS 碳化硅 MOSFET
英飛凌科技股份公司正在擴大其用于汽車應用的下一代OptiMOS? 7 MOSFET產品組合，在40 V?產品組合中新增了采用穩健且無鉛封裝的器件，并且推出了80 V和100 V型號的OptiMOS? 7 MOSFET。這些MOSFET針對各項標準和未來的48 V汽車應用進行了優化，包括電動助力轉向、制動系統、新區域架構中的功率開關、電池管理、電子保險絲盒，以及各種12 V和48 V電氣系統應用中的直流/直流和BLDC驅動器等。這些產品還適用于輕型電動汽車（LEV）、電動二輪車、電動踏板車、電動摩
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英飛凌科技 汽車應用 OptiMOS? 7 MOSFET
為特定CMOS工藝節點設計的SPICE模型可以增強集成電路晶體管的模擬。了解在哪里可以找到這些模型以及如何使用它們。我最近寫了一系列關于CMOS反相器功耗的文章。該系列中的模擬采用了LTspice庫中預加載的nmos4和pmos4模型。雖然這種方法完全適合這些文章，但如果我們的主要目標是準確模擬集成電路MOSFET的電學行為，那么結合一些外部SPICE模型是有意義的。在本文中，我將介紹下載用于IC設計的高級SPICE模型并在LTspice原理圖中使用它們的過程。然后，我們將使用下載的模型對NMOS晶體管進
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CMOS，MOSFET 晶體管，Spice模型
眾所周知，SiC作為一種性能優異的第三代半導體材料，因其高擊穿場強、寬禁帶寬度、高熱導率、高載流子飽和漂移速度等特性可以輔助電子器件更好地在高溫、高壓、高頻應用中使用，可有效突破傳統Si基半導體材料的物理極限。目前使用最廣泛的SiC開關器件是SiC MOSFET，與傳統Si IGBT相比，SiC材料的優異性能配合MOSFET單極開關的特點可以在大功率應用中實現高頻、高效、高能量密度、低成本的目標，從而推動電力電子系統的發展。圖1: 碳化硅器件應用范圍示意圖1圖2: 典型應用場景對應的功率等級2從技術上講，
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低導通電阻 SiC 大電流 高功率
汽車和清潔能源領域的制造商需要更高效的功率器件，能夠適應更高的電壓，擁有更快的開關速度，并且比傳統硅基功率器件提供更低的損耗，而溝槽結構的 SiC 功率器件可以實現這一點。但是，雖然基于溝槽的架構可以降低導通電阻并提高載流子遷移率，但它們也帶來了更高的復雜性。對于 SiC 功率器件制造商來說，準確測量外延層生長和這些溝槽中注入層深度的能力是相當重要的，特別是在面臨不斷增加的制造復雜性時。今天我們分享一下來自Onto Innovation 應用開發總監Nick Keller的文章，來重點介紹下SiC 功率器
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SiC 功率器件 溝槽結構測量
電動汽車（EV）直流快速充電機繞過安裝在電動汽車上的車載充電機，直接為電池提供快速直流充電。如下圖所示，直流快速充電機由一級 AC-DC 和一級 DC-DC 組成：圖 1. 直流快速充電機由一級 AC-DC 和一級 DC-DC 組成在優化系統效率的同時最大限度縮短充電時間是直流快速充電機的主要關注點。在設計此類系統時，必須考慮器件選型、電壓范圍和負載要求、運行成本、溫度、堅固性和環境保護，以及可靠性。相比傳統硅（Si）和 IGBT 器件，基于碳化硅（SiC）的器件由于具有工作溫度更高、導通損耗更小、漏電流
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SiC 電動汽車 直流快速充電機 Wolfspeed
安森美 (onsemi) 1200V碳化硅 (SiC) MOSFET M3S系列專注于提高開關性能，相比于第一代1200V碳化硅MOSFET，除了降低特定電阻RSP (即RDS(ON)*Area) ，還針對工業電源系統中的高功率應用進行了優化。此前我們描述了M3S的一些關鍵特性以及與第一代相比的顯著性能提升，本文則將重點介紹M3S產品的設計注意事項和使用技巧。寄生導通問題由于NTH4L022N120M3S的閾值電壓具有 NTC，因此在最高結溫TJ(MAX) = 175°C時具有最低值。即使數據表中的典型V
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SiC MOSFET RSP
800V車型刷屏，高壓SiC車載應用加速普及。實際上，近期有越來越多的國內外車企開始加速800V電壓架構車型的量產，多款20-25萬元價格段的標配SiC車型上市。2024年，隨著車企卷價格卷性能戰略推進，將進一步拉動SiC滲透。SiC迎來800V高壓平臺風口◆ 800V架構成為電動汽車主流電動化進程持續推進，安森美（onsemi）電源方案事業部汽車主驅方案部門產品總監Jonathan
Liao指出預計到2030年將有1.5億輛新能源汽車駛上道路。但從消費者角度看購買電動車的兩大顧慮是續航里程和充電便利性
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SiC 逆變器 功率模塊
在技術進步和低碳化日益受到重視的推動下，電子行業正在向結構更緊湊、功能更強大的系統轉變。英飛凌科技股份公司推出的Thin-TOLL 8x8和TOLT封裝正在積極支持并加速這一趨勢。這些產品能夠更大程度地利用PCB主板和子卡，同時兼顧系統的散熱要求和空間限制。目前，英飛凌正在通過采用?Thin-TOLL 8x8?和?TOLT?封裝的兩個全新產品系列，擴展其?CoolSiC? MOSFET分立式半導體器件?650 V產品組合。這兩個產品系列基于Coo
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英飛凌 CoolSiC MOSFET
6月7日，蘇州優晶半導體科技股份有限公司（以下簡稱“優晶科技”）宣布8英寸電阻法SiC單晶生長設備獲行業專家認可，成功通過技術鑒定評審。鑒定委員會認為，優晶科技8英寸電阻法SiC晶體生長設備及工藝成果技術難度大，創新性強，突破了國內大尺寸晶體生長技術瓶頸，擁有自主知識產權，經濟效益顯著。資料顯示，優晶科技成立于2010年12月，專注于大尺寸（6英寸及以上）導電型SiC晶體生長設備研發、生產及銷售。該公司于2019年成功研制出6英寸電阻法SiC單晶生長設備，經持續工藝優化，目前已推出至第四代機型——UKIN
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優晶科技 8英寸 SiC 單晶生長設備
本文提出一個用尺寸緊湊、高成本效益的DC/AC逆變器分析碳化硅功率模塊內并聯裸片之間的熱失衡問題的解決方案，該分析方法是采用紅外熱像儀直接測量每顆裸片在連續工作時的溫度，分析兩個電驅逆變模塊驗證，該測溫系統的驗證方法是，根據柵源電壓閾值選擇每個模塊內的裸片。我們將從實驗數據中提取一個數學模型，根據Vth選擇標準，預測當逆變器工作在電動汽車常用的電壓和功率范圍內時的熱不平衡現象。此外，我們還能夠延長測試時間，以便分析在電動汽車生命周期典型電流負荷下的芯片行為。
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