據(jù)DIGITIMES?Research觀察稱，碳化硅（SiC）功率器件應(yīng)用領(lǐng)域以電動汽車為大宗，2030年汽車芯片應(yīng)用超8成，主因電動汽車?(指純電動汽車及插電式混合動力車)?滲透率屆時將超過5成；電動汽車各部件導(dǎo)入將相應(yīng)增加。?
? ? ?因電動汽車對SiC需求大增，導(dǎo)致6英寸SiC晶圓供應(yīng)吃緊。為此SiC大廠積極布局旨在緩解供貨吃緊。但6英寸SiC晶圓未來價格欲降不易，為提供更多SiC產(chǎn)能及進一步降低成本，如果使用8英寸SiC晶圓將有利于單位器件成本降低17%，為此國際IDM大廠都在布局8英寸SiC晶圓產(chǎn)能。?
碳化硅因其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，具有更高的飽和漂移速度。漂移速度反應(yīng)的是載流子在?外電壓下的遷移速度，理論上講漂移速度是可以隨著外界電場的增加而無限提高?的，但實際上隨著外加電場的增加，材料內(nèi)部載流子之間的碰撞也會隨之增加，所?以會存在一個飽和的漂移速度。在碳化硅材料中，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)具有很好的緩沖碰撞?的能力，所以具有更高的飽和漂移速度。
? ? 高飽和漂移速度帶來更小的能量損耗。高飽和漂移速度意味著載流子能更快地?遷移，以及更低的電阻。這也使得碳化硅材料中的能量損耗大大減小。與硅相比，?相同規(guī)格的碳化硅基?MOSFET?和硅基?MOSFET?相比，導(dǎo)通電阻降低為?1/200，尺寸?減小為?1/10;相同規(guī)格的使用碳化硅基?MOSFET?和使用硅基?IGBT?的逆變器相比，?總能量損失小于?1/4。這些特點為碳化硅材料在光伏逆變器、高頻器件中的應(yīng)用提供了更有力的支撐。? ? ?
雖然硅在相當長的一段時間內(nèi)一直是全球電力電子轉(zhuǎn)換器中使用的器件的首選半導(dǎo)體材料，但1891年SiC的發(fā)明為緩解對硅的依賴帶來了另一種選擇。SiC是一種寬帶隙（WBG）半導(dǎo)體：激發(fā)電子進入導(dǎo)帶所需的能量更高，與標準硅基器件相比，這種寬帶隙具有多種優(yōu)勢。
? ?由于具有更小的漏電流和更大的帶隙，器件可以在更寬的溫度范圍內(nèi)工作而不會損壞或損失效率。這進一步鞏固了SiC在電力電子領(lǐng)域的重要性，并促進了其使用的激增。
? ?SiC功率器件目前被廣泛用于諸如電源、用于電池充電和牽引驅(qū)動的電池電動車輛（BEV）功率轉(zhuǎn)換、工業(yè)電動機驅(qū)動以及太陽能和風能逆變器等可再生能源發(fā)電系統(tǒng)的應(yīng)用。
? ? 目前，電動汽車正在帶動功率半導(dǎo)體需求成長，車廠及Tier?1在動力系統(tǒng)漸逐步導(dǎo)入SiC解決方案。汽車電氣化程度愈高，主系統(tǒng)較油車增加了更多電氣零部件，單臺車所使用的功率半導(dǎo)體數(shù)量及產(chǎn)值也越來越高。
? ? ?SiC功率器件在汽車嚴苛環(huán)境操作下，汽車芯片其性能表現(xiàn)優(yōu)于硅基器件，因此近期愈來愈多車廠及Tier?1業(yè)者將SiC導(dǎo)入電動汽車動力系統(tǒng)中，未來并以發(fā)展800V電氣架構(gòu)為目標。電動汽車帶動充電相關(guān)裝置需求成長。
? ? ?SiC功率器件具有高功率及高頻操作特性，在OBC應(yīng)用中備受矚目。由于SiC功率器件具備高功率及高頻的操作特性，適合應(yīng)用于車用、能源及工業(yè)等領(lǐng)域，其中又以零組件可靠度及穩(wěn)定性要求極高的電動汽車產(chǎn)業(yè)尤其重視。
? ? ?在電動汽車中類型中，為提高能源利用效率，車廠多以發(fā)展PHEV與BEV為主，而為補充電力能源，則需利用充電莊、電源轉(zhuǎn)換器等對車載電池充電。雖SiC功率器件價格約為硅基器件5倍，但導(dǎo)入電源轉(zhuǎn)換器應(yīng)用已勢在必行。
此外，SiC具有多重優(yōu)勢，有利于電動汽車達輕量化、提升續(xù)航力、快速充電能力。SiC功率器件還可以提升電動汽車與電網(wǎng)間更高運作效率，汽車芯片具有快速充電及延長續(xù)航力優(yōu)勢。
? ? ?第三代半導(dǎo)體材料SiC較硅基半導(dǎo)體具有寬能隙、擊穿電場強度大、電子飽和移動速度快等多重優(yōu)勢，但汽車芯片存在量產(chǎn)性低、成本高等問題，所以優(yōu)先導(dǎo)入耐高電壓、高溫及高頻運作、節(jié)能要求高等利基市場，更有利于SiC功率器件發(fā)揮更大的潛力。?
