第3代半導體發功 特斯拉大量應用

出版時間 2020/07/30
第3代半導體發功 特斯拉大量應用

寬能隙半導體的這些特性在電力、電源等相關應用,較傳統的矽基半導體優越很多,不過由於成本高,投入開發者少,技術發展進度較慢。
近年來,由於「節能減碳」成為舉世努力的目標,開發節能設備及電動車等,成為這些年來的產業新趨勢。
以電動車為例,使用SiC的功率半導體元件,可大幅提升電動車的電源效率,增加續航里程。特斯拉的Model 3大量採用SiC功率半導體元件,因SiC體積小、重量輕、耐熱,間接減少電池耗電,提升續航力。
目前使用SiC和GaN功率元件的電子設備,元件已經累積超過好幾兆小時的使用經歷,驗證產品的可靠性。
新進入市場的供應商,則可透過JEDEC和AEC-Q101標準的認證來確認產品的可靠性。直到現在,還沒發現奇怪的品質問題,SiC和GaN元件通常品質比矽元件更好。
SiC MOSFET及SiC JFET可以用較低的工作電壓,如650V、800V及900V,讓SiC可以與矽基超結合面(Super junction)MOSFET在性能與價格競爭。
具有GaN電晶體和GaN系統IC的終端產品目前已有許多產品皆已經量產中,尤其是USB C型電源變壓器和充電器,可為手機和筆記型電腦快速充電。許多GaN元件可由晶圓代工廠製造,可在標準矽晶片上提供GaN外延電晶體的生長,並且隨著產量的增加而無限擴大產能。

僅管GaN元件市場直起急追,但相較於SiC,GaN仍遠遠落後。電動車市場逐漸升溫,對功率元件需求日增。全球功率半導體公司開始集結重兵開發SiC、GaN相關產品。
意法半導體於2018年取得特斯拉Model 3 SiC MOSFET訂單,隨著Model 3的暢銷,讓意法在SiC市場大豐收,讓其他競爭者加快腳步發展SiC相關產品。
目前尚屬於SiC、GaN半導體產業發展的前期,未來仍有許多機會進入此市場。
英飛凌、德儀、恩智浦、安森美、羅姆、瑞薩等皆在此布局。
連台積電也與意法合作,開發GaN製程技術,將分離式與整合式GaN元件導入市場。
被稱為第三代半導體的SiC、GaN將開始進入快速發展的軌道。

★年齡:1953年生,67歲
★現職:微驅科技總經理
★學歷:台灣大學化工系畢業
★經歷:
.化學公司廠長
.PC廠經理
.Dataquest台灣區總經理
★專長:高科技市場趨勢分析,對半導體顯示器產業動向有深刻認識與見解

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