英飛凌：GaN功率元件前景雖好，但采用為時(shí)尚早

　　“現在，業(yè)界對GaN功率元件的期待已達到最高峰。實(shí)際上這的確是一種非常有前景的材料。但其中還有很多未知的部分，采用還為時(shí)尚早”，在與汽車(chē)展會(huì )“AUTOMOTIVEWORLD2014”同時(shí)舉辦的研討會(huì )上，英飛凌科技負責汽車(chē)用高壓功率半導體和驅動(dòng)IC等業(yè)務(wù)的電動(dòng)動(dòng)力傳動(dòng)系統部高級總監MarkMuenzer介紹了對GaN功率元件的看法。

　　目前功率半導體的主流材料還是硅。作為下一代材料，能夠實(shí)現比硅元件損耗更低的SiC和GaN功率元件備受關(guān)注。SiC功率元件已率先實(shí)現實(shí)用化，并被用于鐵路車(chē)輛逆變器及光伏逆變器等，應用領(lǐng)域開(kāi)始擴大。而生產(chǎn)GaN功率晶體管的企業(yè)，在2013年猛增，還出現了采用GaN功率元件的終端廠(chǎng)商，關(guān)注度越來(lái)越高。

　　英飛凌是功率半導體行業(yè)運用新技術(shù)的先鋒。該公司于2001年率先生產(chǎn)出了SiC二極管。在Si功率元件方面，也率先開(kāi)始使用直徑為300mm的晶圓進(jìn)行量產(chǎn)。

　　但英飛凌對GaN功率元件卻始終保持謹慎態(tài)度，這從文章開(kāi)篇那段話(huà)也可以看出來(lái)。其中所說(shuō)的“未知的部分”，包括故障的機理等。英飛凌還指出，結晶缺陷多也是該公司對GaN功率元件持謹慎態(tài)度的一大原因。目前，為了削減成本，GaN功率元件的制作還在Si晶圓上進(jìn)行。而Si和GaN屬于不同的材料，因此，缺陷容易增加。

　　另一方面，英飛凌對SiC功率元件卻抱有很高的期望。這當然是因為英飛凌是最早生產(chǎn)出SiC功率元件的企業(yè)，除此以外，SiC功率元件的實(shí)用化也經(jīng)歷了10多年的考驗，已被用于鐵路等特別重視可靠性的基礎設施上。這也是英飛凌對SiC充滿(mǎn)期待的原因。

　　雖然SiC功率元件用途廣泛，但在成本方面卻存在課題。因此，英飛凌準備通過(guò)增大SiC晶圓口徑的方法來(lái)提高生產(chǎn)效率。將把目前采用的100mm晶圓換成150mm晶圓。

　　通過(guò)采用SiC功率元件，還可以削減系統成本。MarkMuenzer在演講中指出，如果將EV逆變器使用的功率元件由Si制IGBT換成SiCMOSFET可使能量損失降低50%，由此可降低電池成本120歐元。