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未来能量革命: 功率半导体引领着卷土重来

发布时间:2023-09-07

一些常见的功率半导体包括:

    1.功率二极管(Power Diode):用于整流和保护电路。
    2. 功率MOSFET(Power MOSFET):用于开关和放大电路。
    3. 功率IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor):结合了MOSFET和双极型晶体管的特点,用于高压和高电流应用。
    4. 功率BJT(Bipolar Junction Transistor):用于高频和高功率应用



半导体新材料到底有多少种? 


1、硅(Silicon):硅是最常用的半导体材料,广泛应用于电子器件和集成电路中。
2、碳化硅(Silicon Carbide):碳化硅具有较高的热导率和耐高温性能,被广泛应用于功率电子器件和高温电子器件中。
3、氮化镓(Gallium Nitride):氮化镓具有较高的电子迁移率和耐高温性能,被广泛应用于LED、功率电子器件和射频器件中。
4、磷化镓(Gallium Phosphide):磷化镓具有较高的光电转换效率,被广泛应用于太阳能电池和光电子器件中。
5、砷化镓(Gallium Arsenide):砷化镓具有较高的电子迁移率和光电转换效率,被广泛应用于光电子器件和微波器件中。
6、氮化铝(Aluminum Nitride):氮化铝具有较高的热导率和耐高温性能,被广泛应用于高功率电子器件和高频电子器件中。
7、氧化锌(Zinc Oxide):氧化锌具有较高的光电转换效率和透明性,被广泛应用于透明导电薄膜和光电子器件中。


这只是一小部分半导体新材料的例子,实际上还有很多其他种类的半导体新材料,不断有新的材料被发现和研究。 


      第三代半导体材料,特别是碳化硅,已成为全球半导体技术研究和产业竞争的焦点,吸引了美国、日本、欧洲等国家的积极关注和战略部署。目前,第三代半导体材料和器件已经成功实现了从研发到规模化生产的跨越,并进入了产业化快速发展阶段。


     在新能源汽车、高速轨道交通、5G通信、光伏并网、消费类电子等多个重要领域,第三代半导体材料已经取得了应用突破。自2020年以来,发达国家纷纷将半导体技术和产业提升到国家安全战略层面,考虑以国家级力量进行技术研发、产业链发展、原材料供应和生产制造等多个方面的全方位部署。


     根据第三代半导体产业技术创新战略联盟的数据,截至2020年底,全球碳化硅功率器件市场规模为7.03亿美元,而GaN射频器件市场规模为8.3亿美元。同时,GaN射频器件主要是基于碳化硅(SiC)和硅(Si)等异质衬底外延材料制备的。与硅基氮化镓相比,碳化硅基氮化镓外延具有明显的优势。根据Yole的报告,目前约有90%的GaN射频器件采用碳化硅衬底制备。据报道,2021年全球碳化硅器件市场规模已超过20亿美元。


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