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【功率半導(dǎo)體】（二）：SiC和GaN為何適作功率元件

日本矢野經(jīng)濟研究所的調(diào)查顯示，按照廠商的供貨金額計算，2012年全球功率半導(dǎo)體市場規(guī)模為135.12億美元，比上年減少11.5％。功率半導(dǎo)體市場在2009年迅速下滑后，曾在2010年和2011年連續(xù)兩年出現(xiàn)復(fù)蘇，但由于中國和歐洲經(jīng)濟減速，個人電腦、顯示器和消費類產(chǎn)品的功率半導(dǎo)體需求低迷，因此2012年出現(xiàn)了兩位數(shù)的減少。另外，在日本和北美，純電動汽車、混合動力車以及光伏發(fā)電用功率調(diào)節(jié)器等用途的功率半導(dǎo)體需求則出現(xiàn)了增長。

各大廠商的功率半導(dǎo)體供貨金額走勢。2012年為實測值，2013年以后為預(yù)測値。“Si”指采用硅晶圓的功率半導(dǎo)體，“SiC/GaN”指采用SiC和GaN等新一代材料的功率半導(dǎo)體。功率半導(dǎo)體包括功率MOSFET/IPD、二極管、IGBT、功率模塊以及雙極晶體管等（資料：矢野經(jīng)濟研究所）

此次的調(diào)查時間從2012年10月到2013年4月，對象包括功率半導(dǎo)體廠商、半導(dǎo)體晶圓廠商和應(yīng)用設(shè)備廠商。矢野經(jīng)濟研究所認為，功率半導(dǎo)體市場很可能會從2013年下半年開始復(fù)蘇。預(yù)計2013年的市場規(guī)模將達到比上年增加4.1％的140.7億美元，2020年的市場規(guī)模將達到290.1億美元，超過2012年的兩倍。

另外，矢野經(jīng)濟研究所認為，功率半導(dǎo)體市場的牽引力將從MOSFET和二極管等離散型產(chǎn)品轉(zhuǎn)向功率模塊。原因是功率模塊的需求領(lǐng)域多為工業(yè)設(shè)備、新能源、純電動汽車和混合動力車、鐵路以及電力基礎(chǔ)設(shè)施等有望實現(xiàn)中長期增長的領(lǐng)域。

2020年新一代功率半導(dǎo)體的全球市場規(guī)模將達到約30億美元

矢野經(jīng)濟研究所預(yù)測，采用SiC和GaN的新一代功率半導(dǎo)體的成本不斷降低，2015年以后將得到廣泛應(yīng)用。野經(jīng)濟研究所預(yù)計，這些新一代功率半導(dǎo)體的全球市場規(guī)模，從2012年到2020年將以年均57.2％的速度實現(xiàn)增長，2020年將擴大到29.8億美元。

SiC功率半導(dǎo)體目前主要采用SiC二極管，預(yù)計從2013年到2014年，涉足SiC晶體管的廠商會越來越多。估計6英寸晶圓將大量投放市場，采用6英寸晶圓的量產(chǎn)將保持穩(wěn)定，2015年以后SiC晶體管的成本也會出現(xiàn)下降。

GaN功率半導(dǎo)體此前僅限于耐壓在200V以下的產(chǎn)品，供應(yīng)廠商也只有兩家，但從2012年底到2013年，耐壓為600V的產(chǎn)品相繼投產(chǎn)，因此已經(jīng)開始在各個領(lǐng)域進行評測。最初估計將用于信息和通信設(shè)備的電源電路，之后有望用于光伏發(fā)電用功率調(diào)節(jié)器和消費類產(chǎn)品的電源等。（日經(jīng)技術(shù)在線！ 供稿）