功率器件最終往往是拼工藝，IGBT器件一直統(tǒng)治著高壓功率應(yīng)用市場。近些年出現(xiàn)了一種新工藝碳化硅(SiC)，碳化硅的絕緣破壞電場強(qiáng)度是傳統(tǒng)硅器件的9倍多，因此使用碳化硅工藝生產(chǎn)的功率器件導(dǎo)通電阻更低，芯片尺寸更小。此外相比普通硅功率器件，碳化硅器件的工作頻率更高，也能夠耐受更高的環(huán)境溫度。因此在高壓功率市場，碳化硅器件簡直是IGBT的完美替代者，但是為何到目前為止，IGBT仍然占據(jù)主流應(yīng)用呢？
答案就是成本。據(jù)ROHM半導(dǎo)體(深圳)有限公司分立器件部水原德健介紹，目前同一規(guī)格的產(chǎn)品，碳化硅器件的價(jià)格是原有硅器件的5~6倍。這么高的價(jià)格自然阻礙了碳化硅功率器件的應(yīng)用推廣，用戶只有在對(duì)性能與可靠性要求極為嚴(yán)苛?xí)r，才會(huì)考慮使用碳化硅產(chǎn)品。2014年全球硅功率器件市場規(guī)模大約為100億美元左右，但是碳化硅功率器件市場則僅有1.2億美元。
那么為何碳化硅功率器件的成本這么高呢？最主要的原因與碳化硅這種材料的特性有關(guān)。水原德健表示，因?yàn)樘蓟璨牧陷^傳統(tǒng)硅材料硬度高很多，因此在生成晶體的時(shí)候就容易出現(xiàn)缺陷，此外過硬也會(huì)導(dǎo)致生成晶體的速度變得很慢，晶圓的尺寸也做不大，現(xiàn)在只能做到6英寸。合格率低與生產(chǎn)速度慢，無怪乎碳化硅的價(jià)格這么高。
碳化硅(SiC)工藝雖然有諸多優(yōu)點(diǎn)，但高昂的成本仍然是其推廣的最大障礙。
現(xiàn)在碳化硅工藝發(fā)展面臨最大的問題就是如何解決由于材料過硬導(dǎo)致的高昂成本。不過對(duì)于最終能否解決材料問題，水原德健倒是信心滿滿，他表示雖然現(xiàn)在還沒有具體的技術(shù)手段可以立竿見影的降低成本，但是只要一點(diǎn)一點(diǎn)去摸索，總是能夠逐漸降低成本的。他舉例說70年代硅材料也只能做到3英寸和4英寸，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，缺陷越來越少，尺寸也做得越來越大。將來碳化硅的成本一定可以降下來。
碳化硅現(xiàn)在的價(jià)格比5年前已經(jīng)降低了一半左右，但是水原德健認(rèn)為，以現(xiàn)在的生產(chǎn)技術(shù)來看，碳化硅器件的價(jià)格再降低一半花費(fèi)的時(shí)間要超過5年，當(dāng)然如果有全新的技術(shù)出現(xiàn)，也許價(jià)格會(huì)降得快一些。
“當(dāng)碳化硅器件的價(jià)格是硅器件價(jià)格的兩到三倍的時(shí)候，碳化硅市場應(yīng)該就到了爆發(fā)的臨界點(diǎn)。”水原德健說道。
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