📈 Полупроводники DAO. Дискретные. Аналоговые. Оптоэлектроника. Материалы. Оценки и прогнозы

Эволюция силовых полупроводников

В производстве силовой электроники долгое время использовали кремний (Si) за счет его доступности и отлаженных производственных процессов.

Однако широкозонные полупроводниковые материалы, в частности, карбид кремния (SiC) и нитрид галлия (GaN), набирают популярность, поскольку они работают при более высоких температурах, более высоких напряжениях и обеспечивают более высокую скорость переключения, чем кремний.

🔹 SiC очень эффективен в высоковольтных и сильноточных приложениях, что делает его идеальным для применения в тяговых инверторах электромобилей (EV), преобразователях возобновляемой энергии и в тяжелых промышленных приводах. Производители переходят от пластин SiC 150-мм к 200-мм пластинам SiC для снижения затрат и повышения качества пластин.

🔹 GaN подходит для продуктов, требующих быстрого переключения и компактных размеров, таких как быстрые зарядные устройства USB-C, адаптеры для ноутбуков, источники питания базовых станций 5G и высокочастотные преобразователи для центров обработки данных. Структура GaN также обеспечивает легкую интеграцию со стандартными микросхемами управления CMOS, упрощая проектирование устройств.

Несмотря на производство сотен миллионов устройств на основе широкозонных полупроводников, ограничения поставок сохраняются из-за дорогостоящих и трудоемких процессов, таких как выращивание монокристаллов, полировка пластин и усовершенствованная эпитаксия. Краткосрочный дефицит остается возможным, особенно для 200 мм подложек SiC и высоковольтных пластин GaN.

Однако постоянные инвестиции в более крупные пластины, повышение выхода годной продукции и усовершенствованное оборудование постепенно смягчат эти ограничения, сократив разрыв в стоимости широкозонных изделий по сравнению с изделиями из кремния и ускорив внедрение решений на основе SiC и GaN.

@RUSmicro, по материалам отчета PwC Semiconductor and Beyond