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  “现在,业界对GaN功率元件的期待已达到最高峰。实际上这的确是一种非常有前景的材料。但其中还有很多未知的部分,采用还为时尚早”,在与汽车展会 “AUTOMOTIVE WORLD 2014”同时举办的研讨会上,英飞凌科技负责汽车用高压功率半导体和驱动IC等业务的电动动力传动系统部高级总监 Mark Muenzer介绍了对GaN功率元件的看法。
  
  目前功率半导体的主流材料还是硅。作为下一代材料,能够实现比硅元件损耗更低的SiC和GaN功率元件备受关注。SiC功率元件已率先实现实用化,并被用于铁路车辆逆变器及光伏逆变器等,应用领域开始扩大。而生产GaN功率晶体管的企业,在2013年猛增,还出现了采用GaN功率元件的终端厂商,关注度越来越高。
  
  英飞凌是功率半导体行业运用新技术的先锋。该公司于2001年率先生产出了SiC二极管。在Si功率元件方面,也率先开始使用直径为300mm的晶圆进行量产。
  
   但英飞凌对GaN功率元件却始终保持谨慎态度,这从文章开篇那段话也可以看出来。其中所说的“未知的部分”,包括故障的机理等。英飞凌还指出,结晶缺陷多也是该公司对GaN功率元件持谨慎态度的一大原因。目前,为了削减成本,GaN功率元件的制作还在Si晶圆上进行。而Si和GaN属于不同的材料,因此,缺陷容易增加。
  
  另一方面,英飞凌对SiC功率元件却抱有很高的期望。这当然是因为英飞凌是最早生产出SiC功率元件的企业,除此以外,SiC功率元件的实用化也经历了10多年的考验,已被用于铁路等特别重视可靠性的基础设施上。这也是英飞凌对SiC充满期待的原因。
  
  虽然SiC功率元件用途广泛,但在成本方面却存在课题。因此,英飞凌准备通过增大SiC晶圆口径的方法来提高生产效率。将把目前采用的100mm晶圆换成150mm晶圆。
  
  通过采用SiC功率元件,还可以削减系统成本。Mark Muenzer在演讲中指出,如果将EV逆变器使用的功率元件由Si制IGBT换成SiCMOSFET可使能量损失降低50%,由此可降低电池成本120欧元。

 

                                                                                             来源:日经电子