碳化硅电子器件发展分析报告
碳化硅电力电子器件的发展现状分析
目录
1.SiC器件的材料与制造工艺 (2)
1.1 SiC单晶 (2)
1.2 SiC外延 (3)
1.3 SiC器件工艺 (4)
2. SiC二极管实现产业化 (5)
3. SiC JFET器件的产业化发展 (7)
4. SiC MOSFET器件实用化取得突破 (7)
5. SiC IGBT器件 (8)
6. SiC功率双极器件 (9)
7. SiC 功率模块 (10)
8. 国内的发展现状 (11)
9. SiC电力电子器件面对的挑战 (11)
9.1 芯片制造成本过高 (11)
9.2 材料缺陷多，单个芯片电流小 (12)
9.3 器件封装材料与技术有待提高 (12)
10. 小结 (12)
在过去的十五到二十年中，碳化硅电力电子器件领域取得了令人瞩目的成就，所研发的碳化硅器件的性能指标远超当前硅基器件，并且成功实现了部分碳化硅器件的产业化，在一些重要的能源领域开始逐步取代硅基电力电子器件，并初步展现出其巨大的潜力。碳化硅电力电子器件的持续进步将对电力电子技术领域的发展起到革命性的推动作用。随着SiC单晶和外延材料技术的进步，各种类型的SiC器件被开发出来。SiC器件主要包括二极管和开关管。SiC二极管主要包括肖特基势垒二极管及其新型结构和PiN 型二极管。SiC开关管的种类较多，具有代表性的开关管有金属氧化物半导体场效应开关管（MOSFET）、结型场效应开关管（JFET）、绝缘栅双极开关管（IGBT）三种。
1.SiC器件的材料与制造工艺
1.1 SiC单晶
碳化硅早在1842年就被发现了，但直到1955年，飞利浦（荷兰）实验室的Lely 才开发出生长高品质碳化硅晶体材料的方法。到了1987年，商业化生产的SiC衬底进入市场，进入21世纪后，SiC衬底的商业应用才算全面铺开。碳化硅分为立方相（闪锌矿结构）、六方相（纤锌矿结构）和菱方相3大类共260多种结构，目前只有六方相中的4H-SiC、6H-SiC才有商业价值，美国科锐（Cree）等公司已经批量生产这类衬底。立方相（3C-SiC）还不能获得有商业价值的成品。
SiC单晶生长经历了3个阶段, 即Acheson法、Lely法、改良Lely法。利用SiC 高温升华分解这一特性，可采用升华法即Lely法来生长SiC晶体。升华法是目前商业生产SiC单晶最常用的方法，它是把SiC粉料放在石墨坩埚和多孔石墨管之间，在惰性气体（氩气）环境温度为2 500℃的条件下进行升华生长，可以生成片状SiC晶体。由于Lely法为自发成核生长方法，不容易控制所生长SiC晶体的晶型，且得到的晶体尺寸很小，后来又出现了改良的Lely法。改良的Lely法也被称为采用籽晶的升华法或物理气相输运法 (简称PVT法)。PVT法的优点在于：采用 SiC籽晶控制所生长晶体的晶型，克服了Lely法自发成核生长的缺点，可得到单一晶型的SiC单晶，且可生长较大尺寸的SiC单晶。国际上基本上采用PVT法制备碳化硅单晶。目前能提供4H-SiC晶片的企业主要集中在欧美和日本。其中Cree产量占全球市场的85%以上，占领着SiC晶体生长及相关器件制作研究的前沿。目前，Cree的6英寸SiC晶片已经商品化,可以小批量供货。此外，国内外还有一些初具规模的SiC晶片供应商，年销售量在1万片上下。Cree生产的SiC晶片有80%以上是自己消化的，用于LED衬底材料，所以Cree是全球
唯一一家大量生产SiC基LED器件的公司，这个业务使得它的市场表现突出，公司市盈率长期居于高位。
目前已出现了另一种碳化硅晶体生长方法，即采用高温化学气相沉积方法（HTCVD）。它是用气态的高纯碳源和硅源，在2200℃左右合成碳化硅分子，然后在籽晶上凝聚生长，生长速率一般为0.5～1mm/h左右，略高于PVT法，也有研究机构可做到2mm/h的生长速率。气态的高纯碳源和硅源比高纯SiC粉末更容易获得，成本更低。由于气态源几乎没有杂质，因此，如果生长时不加入n型掺杂剂或p型掺杂剂，生长出的4H-SiC就是高纯半绝缘（HPSI）半导体。HPSI与SI是有区别的，前者载流子浓度3.5×1013～8×1015/cm3范围，具有较高的电子迁移率；后者同时进行n、p补偿，是高阻材料，电阻率很高，一般用于微波器件衬底，不导电。如果要生长n型掺杂或p型掺杂的4H-SiC 也非常好控制，只要分别通入氮或者硼的气态源就可以实现，而且通过控制通入的氮或者硼的流量，就可以控制碳化硅晶体的导电强弱。目前瑞典的Norstel AB公司采用HTCVD 商业化生产碳化硅衬底材料（n型、p型、HPSI型），目前已有4英寸HPSI型4H-SiC
衬底出售。
1.2 SiC外延
为了制造碳化硅半导体器件，需要在碳化硅晶片表面生长1层或数层碳化硅薄膜。这些薄膜具有不同的n、p导电类型，目前主流的方法是通过化学气相沉积方法进行同质外延生长。碳化硅外延生长方案中，衬底起很大的支配作用，早期碳化硅是在无偏角衬底上外延生长的，即从晶锭上切割下来的晶片其外延表面法线与晶轴(c轴)夹角θ=0°，如碳化硅晶片的Si(0001)或C(000)面，外延表面几乎没有台阶，外延生长期望能够由理想的二维成核生长模型控制。然而实际生长发现，外延结果远未如此理想。由于碳化硅是一种多型体材料，外延层中容易产生多型体夹杂，比如4H-SiC外延层中存在3C-SiC夹杂，使外延层“不纯”，变成一种混合相结构，极大地影响碳化硅器件的性能，甚至不能用这样的外延材料制备器件。另外，这样的外延层宏观外延缺陷密度很大，不能用常规的半导体工艺制备器件，即薄膜质量难于达到晶圆级外延水平。
后来发展了偏8°斜切碳化硅衬底，经过几十年的不断发展完善，现在己经成为碳化硅外延的主要技术方案。与无偏角衬底比较起来，偏8°斜切衬底的外延表面有很高的台阶密度，且台面长度很短，一般为十几纳米，反应物容易从台面上迁移到台阶扭折处。外延时，不必等着扭折沿台面运动到表面边缘，所有的扭折可以同时以相似类的速率运动，直至外延生长结束，这就是所谓的台阶流控制(step-flow)外延生长机制。虽
然在偏8°斜切衬底上外延时可以利用台阶流进行控制生长，较好地解决了多型体夹杂及相应的宏观缺陷等问题，但是它也有其固有劣势。Cree在SiC衬底制备方面具有业内领先地位，它的产品是业界的风向标，代表了需求的发展方向。首先，衬底斜切，在增加外延台阶的同时，也引入了基平面位错，其次，衬底斜切，衬底产率降低，造成了很大的原材料浪费，增加了衬底制备的成本。当晶圆直径增大时，这个问题变得更加突出。Cree现在供应的主流衬底片主要是4英寸和6英寸大尺寸晶片，其中4英寸片提供斜切偏角为4°以及无偏角的，8°的可以定制；6英寸片只提供无偏角的，对于相同规格(产品等级、掺杂类型、微管密度等)的衬底片，偏8°的比偏4°的贵约1000美元，偏4°的比无偏角的贵约1200美元，当衬底片用量很大时，这是一个很可观的数目。因此，
从以上分析并结合目前发展趋势来看，大偏角斜切衬底必然是一个过渡方案，在世界各国科技人员的努力下，外延要回归到小偏角斜切衬底方向上来。现在Cree主推偏角为4°衬底。
1.3 SiC器件工艺
虽然碳化硅器件工艺和设备都与硅器件有很强的兼容性，但也远不是可以原封不动地照搬。与硅相比，碳化硅器件工艺的温度一般要高得多。碳化硅晶片较小、易碎、透明、难适应，倒是一些大学实验室比较灵活，而且价格昂贵，大公司的生产线较成为开发碳化硅器件工艺的主力。
掺杂是最基本的器件工艺。由于一般杂质在碳化硅中的扩散系数跟在Si02中一样低，在适合于对碳化硅进行有效杂质扩散的温度下，Si02已失去了对杂质的掩蔽作用，而且碳化硅本身在这样的高温下也不稳定，因此不宜采用扩散掺杂，而主要靠离子注入和材料制各过程中的伴随掺杂来满足制造碳化硅器件的需要。
在碳化硅材料的气相生长过程中，n型掺杂一般用电子级纯度的氮做掺杂剂，P型
掺杂一般使用三甲基铝。n型离子注入的杂质一般也是氮。氮离子注入对晶格的损伤比较容易用退火的方式消除。P型离子注入的杂质一般也是铝。由于铝原子比碳原子大得多，注入对晶格的损伤和杂质处于未激活状态的情况都比较严重，往往要在相当高的衬底温度下进行，并在更高的温度下退火。这样就带来了晶片表面碳化硅分解、硅原子升华的问题。残留碳如果能形成石墨态碳膜，会对阻止表面继续分解起一定作用。于是，尺寸与碳比较相当的硼也成为常用的p型注入杂质。目前，P型离子注入的问题还比较多，从杂质选择到退火温度的一系列工艺参数都还需要优化，而P型离子注入对提高功率MOS的沟道迁移率又十分重要。
栅氧化物与碳化硅之间的界面缺陷对功率MOS的沟道迁移率也有十分重要的影晌，因而栅氛化物的生长或淀积十分关键。除类似于硅的热氧化之外，碳化硅还可用燃烧法生长栅氧化物，而且这种方法产生的界面态密度较低。用热氧化法在NO中生长栅氧化物也能降低界面态的密度。就同样的栅氧化物生长方法而言，6H-SiC比4H-SiC的沟道迁移率要高一些;而就体材料中的载流子迁移率而言，是4H-SiC比6H-SiC高。这说明4H-SiC的氧化物界面缺陷问题比较严重。
使用1400℃高温快速退火法，n型和P型4H-SiC的欧姆接触都可以做到单位面积接触电阻低达10-5?cm2量级的水平，所用的电极材料分别是Ni和A1。不过这种接触在400℃C以上的热稳定性较差。对P型4H-SiC采用Al/Ni/W/Au复合电极可以把热稳定性提高到600℃100小时，不过其接触比电阻高达10-3?cm2。采用TaC和AlSi合金电极也可获得类似效果。6H-SiC比4H-SiC容易获得低阻欧姆接触，其接触比电阻可低达10-6?cm2。
在高压硅器件中采用的多数终端技术和钝化技术，比如场板、场环和结终端等也适用与碳化硅器件。除此而外，在结终端注入大剂量Ar或B，借损伤晶格形成高阻区，起类似于硅功率器件中半绝缘多晶硅(SIPOS )的作用，也有明显效果。若在Ar、B离子注入后再在600℃退火，器件的反向特性还会进一步改善。
目前SiC功率器件封装工艺及方法通常借鉴Si IGBT封装技术，在DBC布局、芯片键合、高温焊料、硅凝胶填充、密封材料等方面还存在一些问题，针对SiC器件封装特殊要求，三菱、塞米控、富士等公司在封装材料及结构方面提出了新的思路，如三菱公司铜针布线技术，塞米控公司低温纳米银烧结技术，富士公司低电感和优化的DBC布局设计。
2. SiC二极管实现产业化
SiC电力电子器件中，SiC二极管最先实现产业化。一般可分为肖特基二极管(Schottky barrier diode，SBD)、PiN二极管和结势垒控制肖特基二极管(junction barrier Schottky，JBS)三种。在5kV阻断电压以下的范围，碳化硅SBD 具有一定的优势，而对于PiN结二极管，由于其内部的电导调制作用而呈现出较低的导通电阻，使得它更适合制备4~5kV或者以上电压等级的器件。JBS 二极管则结合了肖特基二极管所拥有的出色的开关特性和PiN结二极管所拥有的低漏电流的特点。另外，把JBS二极管结构参数和制造工艺稍作调整就可以形成混合PiN-肖特基结二极管
(merged PiN Schottky，MPS)。
2001年德国Infineon公司率先推出SiC二极管产品，美国Cree和意法半导体等厂商也紧随其后推出了SiC二极管产品。在日本，罗姆、新日本无线及瑞萨电子等投产了SiC二极管。很多企业在开发肖特基势垒二极管（SBD）和JBS结构二极管。目前，SiC 二极管已经存在600V~1700V电压等级和50A电流等级的产品。
SiC 肖特基二极管能提供近乎理想的动态性能。做为单子器件，它的工作过程中没有电荷储存，因此它的反向恢复电流仅由它的耗尽层结电容造成，其反向恢复电荷以及其反向恢复损耗比Si超快恢复二极管要低一到两个数量级。更重要的是，和它匹配的开关管的开通损耗也可以得到大幅度减少，因此提高电路的开关频率。另外，它几乎没有正向恢复电压，因而能够立即导通，不存在双极型器件的开通延时现象。在常温下，其正态导通压降和Si超快恢复器件基本相同，但是由于SiC 肖特基二极管的导通电阻具有正温度系数，这将有利于将多个SiC肖特基二极管并联。在二极管单芯片面积和电流受限的情况下，这可以大幅度提高SiC肖特基二极管的容量，使它在较大容量中的应用成为可能。目前实验室报道的最大容量的SiC二极管已经达到了6500V/1000A的水平。由于SiC开关管的发展相对二极管滞后，当前更普遍的做法是将SiC 二极管和Si IGBT 和MOSFET器件封装在一个模块中以形成大功率开关组合。目前Cree公司、Microsemi 公司、Infineon公司、Rohm公司的SiC肖特基二极管用于变频或逆变装置中替换硅基快恢复二极管，显著提高了工作频率和整机效率。中低压SiC肖特基二极管目前已经在高端通讯开关电源、光伏并网逆变器领域上产生较大的影响。
SiC肖特基二极管的发展方向是衬底减薄技术和Trench JBS结构。衬底减薄技术能够有效地减小低压SiC肖特基二极管的导通电阻，增强器件浪涌电流能力，减小器件热阻。Infineon公司于2012年9月发布第五代SiC SBD产品，首次采用衬底减薄技术。在SiC晶格里，JBS结构中离子注入p阱的深度受到限制（<1um），反偏条件下浅p-n
结对肖特基结的屏蔽作用不是特别明显，只有在相邻p阱之间的间距较小时才能突显出来，但同时带来的正向导通沟道宽度变窄效应使得正向导通压降显著增加。为了解决这一问题，新一代SiC肖特基二极管的发展方向是Trench JBS结构。Cree公司新一代SiC 肖特基二极管同时采用Trench JBS结构和衬底减薄技术，与传统的JBS二极管相比，正反向特性都得到了改善，不仅增加了电流密度（芯片面积减小50%）；也提高了阻断电压（提高150V）和雪崩能力。
3. SiC JFET器件的产业化发展
碳化硅JFET有着高输入阻抗、低噪声和线性度好等特点，是目前发展较快的碳化硅器件之一，并且率先实现了商业化。与MOSFET器件相比，JFET器件不存在栅氧层缺陷造成的可靠性问题和载流子迁移率过低的限制，同时单极性工作特性使其保持了良好的高频工作能力。另外，JFET器件具有更佳的高温工作稳定性和可靠性。碳化硅JFET 器件的门极的结型结构使得通常JFET的阈值电压大多为负，即常通型器件，这对于电力电子的应用极为不利，无法与目前通用的驱动电路兼容。美国Semisouth公司和Rutgers大学通过引入沟槽注入式或者台面沟槽结构（TI VJFET）的器件工艺，开发出常断工作状态的增强型器件。但是增强型器件往往是在牺牲一定的正向导通电阻特性的情况下形成的，因此常通型（耗尽型）JFET更容易实现更高功率密度和电流能力，而耗尽型JFET器件可以通过级联的方法实现常断型工作状态。级联的方法是通过串联一个低压的Si基MOSFET来实现。级联后的JFET器件的驱动电路与通用的硅基器件驱动电路自然兼容。级联的结构非常适用于在高压高功率场合替代原有的硅IGBT器件，并且直接回避了驱动电路的兼容问题。
目前，碳化硅JFET器件以及实现一定程度的产业化，主要由Infineon和SiCED公司推出的产品为主。产品电压等级在1200V、1700V，单管电流等级最高可以达20A，模块的电流等级可以达到100A以上。2011年，田纳西大学报到了50kW的碳化硅模块，该模块采用1200V/25A的SiC JFET并联，反并联二极管为SiC SBD。2011年，Global Power Electronics研制了使用SiC JFET制作的高温条件下SiC三相逆变器的研究，该模块峰值功率为50kW（该模块在中等负载等级下的效率为98.5%@10kHz、10kW，比起Si模块效率更高。2013年Rockwell 公司采用600V /5A MOS增强型JFET以及碳化硅二极管并联制作了电流等级为25A的三相电极驱动模块，并与现今较为先进的IGBT、pin二极管模块作比较：在同等功率等级下（25A/600V），面积减少到60%，该模块旨在减小通态损耗以及开关损耗以及功率回路当中的过压过流。
4. SiC MOSFET器件实用化取得突破
碳化硅MOSFET一直是最受瞩目的碳化硅开关管，它不仅具有理想的栅极绝缘特性、高速的开关性能、低导通电阻和高稳定性，而且其驱动电路非常简单，并与现有的电力电子器件（硅功率MOSFET和IGBT）驱动电路的兼容性是碳化硅器件中最好的。
SiC MOSFET器件长期面临的两个主要挑战是栅氧层的长期可靠性问题和沟道电阻
问题。其中沟道电阻大导致导通时的损耗大，为减少导通损耗而降低导通电阻和提高栅氧层的可靠性的研发一直在进行。降低导通电阻的方法之一是提高反型沟道的载流子迁移率，减小沟道电阻。为了提高碳化硅MOSFET栅氧层的质量，降低表面缺陷浓度，提高载流子数量和迁移率，一种最通用的办法是实现生长界面的氮注入，也被称为界面钝化，即在栅氧层生长过程结束后，在富氮的环境中进行高温退火，这样可以实现沟道载流子迁移率的提高，从而减小沟道电阻，减小导通损耗。降低导通电阻的方法之二是采用在栅极正下方开掘沟槽的沟槽型栅极结构。目前已经投产的SiC MOSFET都是“平面型”。平面型在为了降低沟道电阻而对单元进行微细化时，容易导致JFET电阻增大的问题，导通电阻的降低方面存在一定的局限性。而沟槽型在构造上不存在JFET电阻。因此，适于降低沟道电阻、减小导通电阻，但是Si沟槽型MOSFET目前尚未解决沟槽刻蚀之后侧壁沟道的表面问题。
美国Cree和日本Rohm公司已经能提供业界领先的碳化硅的MOSFET器件。美国已经将碳化硅MOSFET器件应用于开发2.7MVA的固态功率变电站，该固态功率变电站可能将被应用于美国下一代航空母舰CVN-21的配电系统中。采用全碳化硅功率模块，可以使传统的低频（60Hz）变压器转变为高频（20kHz）固态功率变电站，预计使变压器的重量由6吨降低到1.7吨，体积从10立方米降低到2.7立方米，大大提高舰船系统的性能。2012年，日本三菱电机通过使用碳化硅制造的MOSFET和肖特基二极管，研发出一个达11kW逆变器，它比基于硅器件制造的逆变器，降低能源损耗达七成，输出功率为10W/cm3。日本三菱电机报道了使用强制风冷的三相400V输出全碳化硅逆变器，采用了碳化硅JFET和碳化硅肖特基势垒二极管，这套装置的功率密度达到了50kVA/升，远高于传统的硅基装置。2013年3月美国Cree发布第2代SiC MOSFET。与第1代产品相比，通过缩小芯片面积等手段压缩了成本。以耐压为1.2kV的品种为例，第2代芯片面积比第1代缩小了约40%。
5. SiC IGBT器件
由于受到工艺技术的制约，碳化硅IGBT的起步较晚，高压碳化硅IGBT面临两个挑战：第一个挑战与碳化硅MOSFET器件相同，沟道缺陷导致的可靠性以及低电子迁移率问题；第二个挑战是N型IGBT需要P型衬底，而P型衬底的电阻率比N型衬底的电阻率高50倍。因此，1999年制成的第一个IGBT采用了P型衬底。经过多年的研发，逐步克服了P型衬底的电阻问题，2008年报道了13kV的N沟道碳化硅IGBT器件，比导通电
阻达到22mΩ×cm2。有报道对15kV的N-IGBT和MOSFET的正向导通能力做了一个比较，结果显示，在结温为室温时，在芯片功耗密度为200 W/cm2以下的条件下，MOSFET可以获得更大的电流密度，而在更高的功耗密度条件下，IGBT可以获得更大的电流密度。在结温为127oC时，IGBT在功耗密度为50 W/cm2以上的条件下就能够导通比MOSFET更高的电流密度。同一年，该团队还报道了阻断电压达到12 kV的P沟道碳化硅IGBT，导通比电阻降到了14mΩ×cm2，体现了明显的电导调制能力。
2012年，Cree公司Sei-Hyung Ryu等人制成6.7mm ×6.7mm，有源区面积为0.16cm2的4H—SiC p-IGBT，正向击穿电压15kV，在室温栅压一20V条件下，比导通电阻为24m ?×cm2。2014年，Tadayoshi Deguchi等人制成了击穿电压为13kV，当测试温度为523K 时，栅压一20V时微分比导通电阻为33 m?×cm2的平面栅P—IGBT。
碳化硅 IGBT器件的优势应用范围为10kV以上的高压领域。在这一领域中，碳化硅MOSFET器件会面临通态电阻过高的问题，但是在10kV以下的应用中，碳化硅IGBT 相对于碳化硅MOSFET 的优势并不十分明显。在15 kV以上的应用领域，碳化硅IGBT综合了功耗低和开关速度快的特点，相对于碳化硅的MOSFET以及硅基的IGBT、晶闸管等器件具有显著的技术优势，特别适用于高压电力系统应用领域。新型高温高压碳化硅IGBT 器件将对大功率应用，特别是电力系统的应用产生重大的影响。可以预见的是，高压碳化硅IGBT器件将和PiN二极管器件一起，成为下一代智能电网技术中电力电子技术最核心的器件。
6. SiC功率双极器件
用碳化硅可以制造阻断电压很高的双极器件，譬如高压PiN二极管和晶闸管等。随着碳化硅器件研发热潮的掀起，也引起了一些研究者对开发碳化硅BTJ的兴趣，SiC BJT 毕竟不像SiC MOSFET那样会遇到氧化层品质严重影响器件特性的问题，开发SiC BJT 的主要问题是提高电流增益。而碳化硅晶闸管在兼顾开关频率、功率处置能力和高温特性方面最能发挥碳化硅的材料特长，与碳化硅功率MOSFET相比，对3000V以上的阻断电压，其通态电流密度可以高出几个数量级，因而特别适合于交流开关方面的应用。对于直流开关方面的应用，则是碳化硅GTO(门极可关断晶闸管)之所长。碳化硅门级换晶闸管（SiC GT）的研发也受到关注。2006年有研究报道了面积为8mm*8mm的SiC GT芯片，导通峰值电流高达200A。2010年报道了单芯片脉冲电流达2000A的SiC GT器件。
7. SiC 功率模块
碳化硅功率模块是全球电力电子器件大型企业目前重点的发展方向。碳化硅功率模块已经在一些高端领域实现了初步应用，包括高功率密度电能转换、高性能电机驱动等等，并具有广阔的应用前景和市场潜力。在碳化硅功率模块领域，首先开始研发的是基于碳化硅功率二极管和硅基IGBT 的混合功率模块。第一个实现商用的采用碳化硅二极管和硅基IGBT 的高功率模块是Infineon 公司的Prime PACK 产品。随着碳化硅器件的进步，全碳化硅功率模块不断被研发出来。美国Cree 公司报道了阻断电压10kV ，电流20A 的碳化硅MOSFET 芯片，并可以通过并联模块得到100A 的电流传输能力。2009年美国Cree 公司与Powerex 公司开发出了双开关1200V 、100A 的碳化硅功率模块，该模块由耐高压和大电流的碳化硅的MOSFET 器件和碳化硅肖特基二极管组成。2011年，美国U.S. Army Research Laboratory 研发了用20个80A 的SiC MOSFET 以及20个50A SiC 肖特基二极管制作了一个1200V/800A 的双向功率模块。该模块用作全桥逆变并与Si 器件比较实验，结果表明功率损耗至少降低40%，在同样输出电流等级情况下SiC 的模块可以工作在Si 模块的4倍频状态。该模块预计用于电动汽车领域。2012年，日本富士电机公司研发基于SiC MOSFET 的1200V/100A 的碳化硅功率模块。该模块采用新型无焊线设计、氮化硅陶瓷作衬底制作，可以在200°C 高温工作作，并且类似倒装芯片的压接式设计使得该模块与起传统的铝线键合模块相比具有内电感低的特点，同时损耗更低，与传统同功率IGBT 模块相比具有更紧凑的结构，大小约为原先的1/2。2012年日本罗姆公司开始推出全碳化硅功率模块，2013年，美国的CREE 公司和日本的三菱公司也推出了1200V/100A 的全碳化硅模块。这些全碳化硅功率模块组合了碳化硅MOSFET 器件和肖特基二极管，利用高速开关及低损耗的特性，可替换原来额定电流为200～400A 的硅基IGBT 模块。因器件散热性提高，使得装置的体积缩小了一半，并且发热量小，可缩小冷却装置，实现装置的小型化，同时可以将电力转换时的损耗削减85%
以上，大幅削脉冲电流2000A 的SiC GT 器件
减工业设备的电力损耗。全碳化硅MOSFET（或JFET）模块的优良特性使它具备在10kV 以下的应用中取代硅基IGBT的巨大潜力，取代的速度和范围将取决于碳化硅材料和器
件技术的成熟速度和成本下降的速度。
8. 国内的发展现状
由于受限于SiC单晶材料和外延设备，国内在SiC功率器件方面的实验研究起步较晚，但我国一直在跟踪国外SiC宽禁带半导体的发展。在国家重点基础研究发展计划(973计划)和高技术研究发展计划(863计划)的支持下，先后启动了“宽禁带半导体XXX基础研究”、“SiC高频高温功率器件”和“SiC单晶衬底制备”项目的研究。形成了集SiC 晶体生长(中电46所、山东大学和中科院物理所等)、SiC器件结构设计(电子科技大学和西安电子科技大学等)、SiC器件制造(中电13所、55所和西安电子科技大学等)为一体的产学研齐全的SiC器件研发队伍。
2014年，中国的泰科天润半导体科技(北京)有限公司(简称“泰科天润”)打破了国外SiC肖特基二极管的商业垄断，其600V／10A、1 200V／20A等产品的成品率达到国际领先水平。2014年，中国电子科技集团公司第五十五研究所(简称“中电五十五所”)SiC JBS二极管的击穿电压为10kV。西安电子科技大学于2014年首次使1.5kV SiC PiN二极管的正向导通电流达到30A。
国内对SiC功率MOSFET的研究起步较晚。2012年西安电子科技大学研制出850V SiC UMOSFET器件；2014-2015年年初，中电五十五所、西安电子科技大学、中国科学院微电子研究所分别研制出了1200V SiC VDMOSFET器件，最大电流10A。
对于SiC BJT双极型晶体管，国内的研究主要集中在模型及新结构的设计。2012年，西安电子科技大学首次成功实现了4H-SiC功率BJT样品，器件的电流增益为20。2015年9月，泰科天润发布了其1200V/10A SiC BJT研究成果，电流增益为85.8，所组成的功率模块容量为53.03kW。
对于结型场效应晶体管，2013年，南京电子器件研究所陈刚等人利用自主生长的SiC外延材料，研制出l700V常开型和常关型SiC JFET器件，正向电流达3.5A。2014年浙江大学盛况小组报道了3500V／l5A常关型SiC JFET。
9. SiC电力电子器件面对的挑战
9.1 芯片制造成本过高
从商业化角度看，SiC功率器件在电力电子器件市场很大，但SiC能否成功打入电
力领域市场，最终还是取决于它的性价比。目前虽已实现了6英寸4H-SiC衬底制备，但Cree公司从2英寸(1997年)扩大到商业化6英寸(2010年)零微管4H-SiC衬底花费了13年时间。同时，SiC功率器件工艺费用也很高，设备及技术掌握在国外少数几家公司。较高的价格导致其通常应用在高温，辐照等Si器件不能应用的领域。较小的市场维持高的成本限制了SiC功率器件的发展。
目前，同一规格SiC功率器件的价格是Si器件的5-6倍，当这一数值降到2-3倍时，SiC功率器件将会大范围应用于电动汽车、机车、动车变流器中，推动牵引系统快速发展。
9.2 材料缺陷多，单个芯片电流小
虽然目前SiC器件的研究已经取得了非常瞩目的成果，但其性能离SiC材料本身的极限还有较大距离。近几年，利用物理气相传输法(PVT)生长的SiC晶体和化学气相沉积法(CVD)生长的SiC薄膜取得了惊人的进步。采用缓冲层、台阶控制外延及位置竞争等技术制备的SiC薄膜晶体质量有了很大的提高，并实现了可控掺杂。但晶体中仍含有大量的微管、位错和层错等缺陷，这些缺陷严重限制了SiC芯片成品率及大电流需求。
SiC电力电子器件要想应用于牵引领域，单个芯片面积必须要在1.2cm2以上，以保证100A以上的通流能力，降低多芯片并联产生的寄生参数。因此，SiC材料必须解决上述缺陷问题，SiC器件才有可能在牵引领域批量应用。
9.3 器件封装材料与技术有待提高
目前SiC功率器件封装工艺及方法通常借鉴Si IGBT封装技术，在DBC布局、芯片键合、高温焊料、硅凝胶填充、密封材料等方面还存在一些问题，不能充分发挥SiC材料高温及高频应用的优势。
针对SiC器件封装特殊要求，三菱、塞米控、富士等公司在封装材料及结构方面提出了新的思路，如三菱公司铜针布线技术，塞米控公司低温纳米银烧结技术，富士公司低电感和优化的DBC布局设计。随着国际厂商对SiC封装技术的重视，封装材料的不断发展及封装结构优化，封装将不再是限制SiC器件性能的瓶颈，SiC材料优势将完全得到展现。
10. 小结
碳化硅电力电子器件在提高电能利用效率和实现电力电子装置的小型化方面将发
挥越来越大的优势。碳化硅电力电子器件能提高电能利用的效率，来实现电能损失的减
少，因为相对于硅器件，碳化硅器件在降低导通电阻和减小开关损耗等方面具有优势。比如，由二极管和开关管组成的逆变电路中，仅将二极管材料由硅换成碳化硅，逆变器的电能损失就可以降低15～30%左右，如果开关管材料也换成SiC，则电能损失可降低
一半以上。利用碳化硅制作的电力电子器件具备三个能使电力转换器实现小型化的特性：更高的开关速度、更低的损耗和更高的工作温度。碳化硅器件能以硅器件数倍的速度进行开关。开关频率越高，电感和电容等储能和滤波部件就越容易实现小型化；电能损失降低，发热量就会相应减少，因此可实现电力转换器的小型化；而在结温方面，硅器件在200°C就达到了极限，而碳化硅器件能在更高结温和环境温度的情况下工作，这样
就可以缩小或者省去电力转换器的冷却机构。
随着碳化硅电力电子器件的技术进步，目前碳化硅器件相对于硅器件，不仅有性能的巨大优势，在系统成本上的优势也逐渐显现。根据美国Cree公司的评估，与使用硅IGBT和硅二极管相比，使用该公司的第2代SiC MOSFET和SiC二极管能够降低升压转换器的总成本。具体来说，通过提高开关频率来缩小电感器、降低电感器的成本，可使总成本压缩到比使用Si功率元件时更低的程度。以10kW级的升压转换器为例，按照Cree 公司估算的结果，如果使用Si功率元件，在20kHz下开关，需要的成本是181.4美元，而使用SiC功率元件，在60kHz、100kHz下驱动的话，成本将分别降至170美元、163
美元。使用SiC功率元件有望降低电力转换器的总成本。
在电力电子器件应用的众多领域，比如输电系统、配电系统、电力机车、混合动力汽车、各种工业电机、光伏逆变器、风电并网逆变器、空调等白色家电、服务器及个人电脑等，碳化硅器件将逐步地展现出其性能和降低系统成本方面的优势。作为下一代电力电子器件的主要方向，碳化硅电力电子器件将为电力电子带来重要的技术革新，并推动电力电子领域在今后二、三十年的发展。
各类电子元器件简介
一、可控硅 可控硅又称晶闸管（Silicon Controlled Rectifier,SCR）。它的主要成员有单向晶闸管、双向晶闸管、光控晶闸管、逆导晶闸管、可关断晶可控硅闸管、快速晶闸管等等。可控硅整流器件是一种非常重要的功率器件，可用来做高电压和大电流的控制。可控硅器件主要用在开关方面，使器件从关闭或是阻断的状态转换为开启或是导通的状态，反之亦然。可控硅器件有较宽广范围的电流、电压控制能力。 结构：大家使用的是单向晶闸管，也就是人们常说的普通晶闸管，它是由四层半导体材料组成的，有三个PN结，对外有三个电极〔图2(a）〕：第一层P型半导体引出的 电极叫阳极A，第三层P型半导体引出的电极叫控制极G，第四层N型半导 体引出的电极叫阴极K。从晶闸管的电路符号〔图2(b）〕可以看到，它和二 极管一样是一种单方向导电的器件，关键是多了一个控制极G，这就使它具 有与二极管完全不同的工作特性。 用途：普通晶闸管最基本的用途就是可控整流。 1：小功率塑封双向可控硅通常用作声光控灯光系统。额定电流：IA小于2A。 2：大中功率塑封和铁封可控硅通常用作功率型可控调压电路。像可调压输出直流电源等等。 主要厂家品牌：ST，NXP/PHILIPS，NEC，ON/MOTOROLA，RENESAS/MITSUBISHI，LITTELFUSE/TECCOR，TOSHIBA，JX ，SANREX，SANKEN ，EUPEC，IR等。 二、晶体管 晶体管（transistor）是一种固体半导体器件，可以用于检波、整流、放大、开关、稳压、 信号调制和许多其它功能。晶体管输出信号的功率可以大于输入信号的功率，因此晶体管可 以作为电子放大器，有许多市售的分立晶体管，但集成电路中的晶体管数量远大于分立晶体 管的数量。例如超大规模集成电路（VLSI）其中至少有一万个晶体管。晶体管作为一种可变 开关，基于输入的电压，控制流出的电流，因此晶体管可做为电流的开关，和一般机械开关 （如Relay、switch）不同处在于晶体管是利用电讯号来控制，而且开关速度可以非常之快， 在实验室中的切换速度可达100GHz以上。 晶体管主要分为两大类：双极性晶体管（BJT）和 场效应晶体管（FET）。 晶体管有三个极: 双极性晶体管的三个极，分别由N 型跟P型组成发射极（Emitter）、基极（Base）和集电 极（Collector）; 场效应晶体管的三个极，分别是源极 （Source）、栅极（Gate）和泄极（Drain）。 晶体管因为有三种极性，所以也有三种的使用方式， 分别是发射极接地（又称共射放大、CE组态）、基极接 地（又称共基放大、CB组态）和集电极接地（又称共集 放大、CC组态、发射极随隅器）。 在双极性晶体管中，射极到基极的很小的电流，会使得发射极到集电极之间，产生大电 流；在场效应晶体管中，在栅极施加小电压，来控制源极和泄极之间的电流。
第三代半导体面SiC碳化硅器件及其应用
第三代半导体面-SiC(碳化硅)器件及其应用 作为一种新型的半导体材料，SiC以其优良的物理化学特性和电特性成为制造短波长光电子器件、高温器件、抗辐照器件和大功率／高额电子器件最重要的半导体材料．特别是在极端条件和恶劣条件下应用时，SiC器件的特性远远超过了Si器件和GaAs器件．因此，SiC器件和各类传感器已逐步成为关键器件之一，发挥着越来超重要的作用． 从20世纪80年代起，特别是1989年第一种SiC衬底圆片进入市场以来，SiC器件和电路获得了快速的发展．在某些领域，如发光二极管、高频大功率和高电压器件等，SiC器件已经得到较广泛的商业应用．发展迅速．经过近10年的发展，目前SiC器件工艺已经可以制造商用器件．以Cree为代表的一批公司已经开始提供SiC器件的商业产品．国内的研究所和高校在SiC材料生长和器件制造工艺方面也取得厂可喜的成果．虽然SiC材料具有非常优越的物理化学特性，而且SiC器件工艺也不断成熟，然而目前SiC器件和电路的性能不够优越．除了SiC材料和器件工艺需要不断提高外．更多的努力应该放在如何通过优化S5C器件结构或者提出新型的器件结构以发挥SiC材料的优势方面． 1 SiC分立器件的研究现状 目前．SiC器件的研究主要以分立器件为主．对于每一种器件结构，共最初的研究部是将相应的Si或者GaAs器件结构简单地移植到SiC上，而没有进行器件结构的优化．由于SiC的本征氧化层和Si相同，均为SiO2，这意味着大多数Si器件特别是M帕型器件都能够在Si C上制造出来．尽管只是简单的移植，可是得到的一些器件已经获得了令人满意的结果，而且部分器件已经进入厂市场．S iC光电器件，尤其是蓝光发光二极管在20世纪90年代初期已经进入市场，它是第一种大批量商业生产的SiC器件．日前高电压SiC肖特基二极管、SiC射频功率晶体管以及SiC M OSFET和MESFET等也已经有商业产品．当然所有这些SiC产品的性能还远没有发挥SiC 材料的超强特性，更强功能和性能的SiC器件还有待研究与开发．这种简单的移植往往不能完全发挥SiC材料的优势．即使在SiC器件的一些优势领域．最初制造出来的SiC器件有些还不能和相应的Si或者CaAs器件的性能相比． 为了能够更好地将SiC材料特性的优势转化为SiC器件的优势，目前正在研究如何对器件的制造工艺与器件结构进行优化或者开发新结构和新工艺以提高SiC器件的功能和性能．1．1 SiC肖特基二极管 肖特基二极管在高速集成电路、微波技术等许多领域有重要的应用．由于肖特基二极管的制造工艺相对比较简单，所以对SiC肖特基二极管的研究较为成熟．普渡大学最近制造出了阻断电压高达4．9kV的4H-SiC肖特基二极管，特征导通电阻为43mΩ?c㎡，这是目前SiC 肖特基二极管的最高水平． 通常限制肖特基二极管阻断电压的主要因素是金—半肖特基接触边沿处的电场集中．所以提高肖特基二极管阻断电压的主要方法就是采用不同的边沿阻断结构以减弱边沿处的电场集中．最常采用的边沿阻断结构有3种：深槽阻断、介质阻断和pn结阻断．普放大学采用的方法是硼注入pn结阻断结构，所选用的肖特基接触金属有Ni，Ti．2000年4月Cree和K ansai联合研制出一只击穿电压高达12．3kV的SiC整流器，主要采用了新的外延工艺和改进的器件设计．该器件具有很低的导通电阻，正向导通电压只有4.9 V ,电流密度高，可以达到100A／c㎡，是同类Si器件的5倍多. 1.2 SiC功率器件 由于SIC的击穿电场强度大约为Si的8倍．所以SiC功率器件的特征导通电阻可以做得小到相应Si器件的1/400．常见的功率器件有功率MOSFET、IGBT以及多种MOS控制闸流管等．为了提高器件阻断电压和降低导通电阻，许多优化的器件结构已经被使用．表1给出了
2013年电子元器件终端设备行业分析报告
2013年电子元器件终端设备行业分析报告 2013年12月
目录 一、终端增速放缓 (3) 1、智能手机市场增速放缓 (3) 2、平板电脑市场增速谨慎乐观 (5) 3、笔记本电脑市场持续下滑 (6) 4、平板电视市场增速下滑 (7) 二、终端创新不断 (8) 1、可穿戴产品渐行渐近 (8) 2、Tesla电动车变幻想为现实 (10) 3、移动支付蓄势待发 (12)
电子元器件产品应用领域主要集中在传统台式电脑、终端设备、工控设备、汽车电子等领域，其中终端设备是其重要应用领域。随着各家终端厂商创新产品的推出与成熟产品的放量，促进了市场的繁荣。同时，市场的繁荣将提升对电子元器件产品的需求，拉动电子行业的快速增长，行业景气度有望回升。 一、终端增速放缓 1、智能手机市场增速放缓 在新品推出和消费升级的双重推动下，全球智能手机出货量不断被刷新。IDC最新数据显示，全球智能手机出货量2013年预计将超过10亿部，较2012年增长39.3%。随着智能手机总量的持续增长，部分成熟市场已接近饱和，而新兴市场对于低成本设备的需求将继续推动智能手机市场的成长，但全球智能手机市场整体增速放缓。IDC 数据进一步显示，从2013年至2017年，全球智能手机出货量将以18.4%复合年增长率(CAGR)成长，其中亚太地区、拉丁美洲、中东和非洲在内的新兴市场的增长率都将超过整体市场的增长率，亚太地区的市场份额将有所增长，发达市场出货量也将增长，市场份额则会萎缩，全球年均增速放缓，并预计2017年出货量将达到17亿部。
随着智能手机出货量放缓，其平均售价（ASP）出现下滑。Android 系统推出了各种交钥匙解决方案，降低了技术进入门槛，使得部分新兴厂商顺利进入智能手机市场。除了苹果、三星等少数厂商专注于高端设备，其余众多手机厂商都聚焦于低端设备以建立品牌知名度。IDC数据显示，预计2013年智能手机的ASP进一步下滑至337美元，相对2012年的387美元下降12.8%，未来几年这一趋势仍将延续，2017年智能手机的ASP将下降至265美元。
第三代半导体面SiC碳化硅器件及其应用
件)器及其应用i三第代半导体面-SC(碳化硅以其优良的物理化学特性和电特性成为制SiC作为一种新型的半导体材料，造短波长光电子器件、高温器件、抗辐照器件和大功率／高额电子器件最重器件的特性要的半导体材料．特别是在极端条件和恶劣条件下应用时，SiC器件和各类传感器已逐步成为SiCGaAs器件．因此，远远超过了Si器件和关键器件之一，发挥着越来超重要的作用． 从20世纪80年代起，特别是1989年第一种SiC衬底圆片进入市场以来，SiC器件和电路获得了快速的发展．在某些领域，如发光二极管、高频大功率和高电压器件等，SiC器件已经得到较广泛的商业应用．发展迅速．经过近10年的发展，目前SiC器件工艺已经可以制造商用器件．以Cree为代表的一批公司已经开始提供SiC器件的商业产品．国内的研究所和高校在SiC材料生长和器件制造工艺方面也取得厂可喜的成果．虽然SiC材料具有非常优越的物理化学特性，而且SiC器件工艺也不断成熟，然而目前SiC器件和电路的性能不够优越．除了SiC材料和器件工艺需要不断提高外．更多的努力应该放在如何通过优化S5C器件结构或者提出新型的器件结构以发挥SiC材料的优势方面． 1 SiC分立器件的研究现状 目前．SiC器件的研究主要以分立器件为主．对于每一种器件结构，共最初的研究部是将相应的Si或者GaAs器件结构简单地移植到SiC 上，而没有进行器件结构的优化．由于SiC的本征氧化层和Si相同，
均为SiO2，这意味上制造出来．尽管只是简SiC帕型器件都能够在M 器件特别是Si着大多数． 单的移植，可是得到的一些器件已经获得了令人满意的结果，而且部分器件已经进入厂市场．S iC光电器件，尤其是蓝光发光二极管在20世纪90年代初期已经进入市场，它是第一种大批量商业生产的SiC器件．日前高电压SiC肖特基二极管、SiC射频功率晶体管以及SiC MOSFET和MESFET等也已经有商业产品．当然所有这些SiC产品的性能还远没有发挥SiC材料的超强特性，更强功能和性能的SiC器件还有待研究与开发．这种简单的移植往往不能完全发挥SiC材料的优势．即使在SiC器件的一些优势领域．最初制造出来的SiC器件有些还不能和相应的Si或者CaAs器件的性能相比． 为了能够更好地将SiC材料特性的优势转化为SiC器件的优势，目前正在研究如何对器件的制造工艺与器件结构进行优化或者开发新结构和新工艺以提高SiC器件的功能和性能． 1．1 SiC肖特基二极管 肖特基二极管在高速集成电路、微波技术等许多领域有重要的应用．由于肖特基二极管的制造工艺相对比较简单，所以对SiC肖特基二极管的研究较为成熟．普渡大学最近制造出了阻断电压高达4．9kV 的4H-SiC肖特基二极管，特征导通电阻为43mΩ?c㎡，这是目前SiC 肖特基二极管的最高水平． 通常限制肖特基二极管阻断电压的主要因素是金—半肖特基接触边
碳化硅电子器件发展分析报告
碳化硅电力电子器件的发展现状分析 目录 1.SiC器件的材料与制造工艺 (2) 1.1 SiC单晶 (2) 1.2 SiC外延 (3) 1.3 SiC器件工艺 (4) 2. SiC二极管实现产业化 (5) 3. SiC JFET器件的产业化发展 (7) 4. SiC MOSFET器件实用化取得突破 (7) 5. SiC IGBT器件 (8) 6. SiC功率双极器件 (9) 7. SiC 功率模块 (10) 8. 国内的发展现状 (11) 9. SiC电力电子器件面对的挑战 (11) 9.1 芯片制造成本过高 (11) 9.2 材料缺陷多，单个芯片电流小 (12) 9.3 器件封装材料与技术有待提高 (12) 10. 小结 (12)
在过去的十五到二十年中，碳化硅电力电子器件领域取得了令人瞩目的成就，所研发的碳化硅器件的性能指标远超当前硅基器件，并且成功实现了部分碳化硅器件的产业化，在一些重要的能源领域开始逐步取代硅基电力电子器件，并初步展现出其巨大的潜力。碳化硅电力电子器件的持续进步将对电力电子技术领域的发展起到革命性的推动作用。随着SiC单晶和外延材料技术的进步，各种类型的SiC器件被开发出来。SiC器件主要包括二极管和开关管。SiC二极管主要包括肖特基势垒二极管及其新型结构和PiN 型二极管。SiC开关管的种类较多，具有代表性的开关管有金属氧化物半导体场效应开关管（MOSFET）、结型场效应开关管（JFET）、绝缘栅双极开关管（IGBT）三种。 1.SiC器件的材料与制造工艺 1.1 SiC单晶 碳化硅早在1842年就被发现了，但直到1955年，飞利浦（荷兰）实验室的Lely 才开发出生长高品质碳化硅晶体材料的方法。到了1987年，商业化生产的SiC衬底进入市场，进入21世纪后，SiC衬底的商业应用才算全面铺开。碳化硅分为立方相（闪锌矿结构）、六方相（纤锌矿结构）和菱方相3大类共260多种结构，目前只有六方相中的4H-SiC、6H-SiC才有商业价值，美国科锐（Cree）等公司已经批量生产这类衬底。立方相（3C-SiC）还不能获得有商业价值的成品。 SiC单晶生长经历了3个阶段, 即Acheson法、Lely法、改良Lely法。利用SiC 高温升华分解这一特性，可采用升华法即Lely法来生长SiC晶体。升华法是目前商业生产SiC单晶最常用的方法，它是把SiC粉料放在石墨坩埚和多孔石墨管之间，在惰性气体（氩气）环境温度为2 500℃的条件下进行升华生长，可以生成片状SiC晶体。由于Lely法为自发成核生长方法，不容易控制所生长SiC晶体的晶型，且得到的晶体尺寸很小，后来又出现了改良的Lely法。改良的Lely法也被称为采用籽晶的升华法或物理气相输运法 (简称PVT法)。PVT法的优点在于：采用 SiC籽晶控制所生长晶体的晶型，克服了Lely法自发成核生长的缺点，可得到单一晶型的SiC单晶，且可生长较大尺寸的SiC单晶。国际上基本上采用PVT法制备碳化硅单晶。目前能提供4H-SiC晶片的企业主要集中在欧美和日本。其中Cree产量占全球市场的85%以上，占领着SiC晶体生长及相关器件制作研究的前沿。目前，Cree的6英寸SiC晶片已经商品化,可以小批量供货。此外，国内外还有一些初具规模的SiC晶片供应商，年销售量在1万片上下。Cree生产的SiC晶片有80%以上是自己消化的，用于LED衬底材料，所以Cree是全球
电声元器件行业分析报告
电声元器件行业分析报告
目录 一、行业管理体制和行业政策 (5) 1、行业主管部门与行业监管体制 (5) 2、行业政策 (5) 二、行业总体概况 (7) 三、行业竞争状况 (8) 1、我国已成为全球电声产品制造基地，领先企业已达国际一流水平 (8) 2、中低端市场竞争加剧，高端市场集中化趋势明显 (8) 四、进入本行业的主要障碍 (9) 1、技术实力障碍 (9) 2、严格的合格供应商认证障碍 (10) 3、生产工艺与设备障碍 (12) 4、生产规模障碍 (13) 5、人才障碍 (13) 五、市场需求、变动趋势及其原因 (14) 1、微型电声元器件的需求来源 (14) 2、主要下游行业的发展趋势 (15) （1）手机 (15) （2）笔记本电脑 (16) （3）平板电视 (17) （4）数码相机 (18) （5）PMP (18) 3、微型电声元器件市场需求及发展趋势 (19) （1）微型麦克风 (19) （2）微型扬声器/受话器 (21) 六、影响本行业发展的有利和不利因素 (23)
1、有利因素 (23) （1）应用领域广泛、市场容量巨大 (23) （2）国家产业政策的支持 (24) （3）新技术和新产品不断涌现 (25) （4）产业的国际转移趋势 (25) 2、不利因素 (26) （1）我国微型电声元器件行业总体技术水平仍待提高 (26) （2）国内微型电声元器件企业生产规模有待进一步提高 (26) （3）国内微型电声元器件生产企业面临一定的劳动力成本上升压力 (26) 七、行业技术水平和技术特点及其发展方向 (27) 1、微型化成为电声元器件发展的主流方向 (27) 2、以阵列技术为代表的环境噪声抑制技术成为关键技术 (27) 3、数字化 (28) 4、MEMS技术 (29) 5、可贴装化 (29) 八、行业经营模式 (30) 九、行业的周期性、季节性与区域性 (30) 1、行业的周期性 (30) 2、行业的季节性 (31) 3、行业的区域性 (31) 十、与上下游行业之间的关联性 (32) 十一、行业主要企业情况 (32) 1、国内竞争对手 (32) （1）瑞声声学 (32) （2）歌尔声学 (33) （3）新嘉联 (33) 2、国际主要企业 (33)
中国电子元器件行业分析报告
中国电子元器件行业分析报告 （2002年4季度） 出版日期： 2003年2月https://www.docsj.com/doc/1f4504957.html, 编写说明 本期报告由对2002年我国电子元器件行业、集成电路和磁性材料生产设备进行了专项分析，同时，报告还对我国硅电子技术的发展趋势进行了重点分析，作者从战略角度出发，对未来硅电子技术进行了科学的判断和分析，并对我国发展该电子技术提出了相关的发展措施和建议。 趋势预测：到2015年，我国集成电路的需求总额和集成电路产品销售总额基本相等，都将达到世界集成电路销售市场的8%左右。表明我国集成电路的消费需求和生产供给已经基本平衡，进出口额可以基本持平。 强势: 随着我国加入WTO后进程的发展，我国的电子产品市场业已迅速地与国际市场融为一体。关税的降低与打击走私和虚假增值税发票犯罪使得境外的电子产品更多地通过正规渠道进入大陆。 弱势:当前我国集成电路需求自给率大约仅有1/10 我国集成电路产品的销售总额在世界市场上仅有1/100左右，产业总体技术水平和先进国家相比大约落后两代。 机会：随着我国电子制造业的发展及贸易壁垒的弱化，国内电子企业生产的电子元器件为各类客户配套或制造装配大量的电子部件和整机将不断销往境外市场。 风险：随着中国越来越成为全球电子信息产品的加工基地，这将进一步促进电子元器件进口和国内电子元器件先出口再转进口的供应配套格局，这将加剧国内市场国际化和国内竞争国际化。 版权：中经网数据有限公司TEL：（010）68558557
年度焦点：由于全球电子信息产业增长速度放慢，今年我国电子元件出口增长受阻。同时，由于国内电子元件不适应国内整机发展的需求及其他方面的原因，进口电子元器件的增长大大高于出口电子元器件产品的增长。 目录 I 2002年我国电子元器件产业的发展综述 (2) 一、我国电子元器件行业的发展现状 (2) 二、我国电子元器件行业的主要成就 (3) 三、我国电子元器件行业中存在的主要问题 (4) 四、发展我国电子元器件工业的主要措施 (5) II 2002年我国集成电路市场分析 (6) 一、消费类产品对集成电路的需求 (8) 二、投资类产品对集成电路的需求 (12) 三、委托加工企业(OEM)对集成电路的需求 (15) 四、发展我国集成电路产业的建议 (15) III 2002我国磁材生产设备市场分析 (19) 一、国产磁材料生产设备销售继续保持增长 (19) 二、2003年我国磁性材料生产设备趋势分析 (20) IV LCD控制IC市场的发展现状及趋势分析 (24) 一、世界LCD控制IC市场的发展状况 (24) 二、我国LCD控制IC市场的发展状况 (25) 三、LCD控制IC市场的发展趋势 (26) V 我国硅微电子技术发展趋势分析 (27) 一、产品的特征尺寸将继续微型化 (28) 二、系统集成芯片(SOC)将成为发展重点 (29) 三、微电子与其他学科的结合诞生了新技术和产业增长点 (31) 四、不同国家和地区将将加大对该领域的支持和投入 (32) 版权：中经网数据有限公司TEL：（010）68558557
常用电子元器件简介
1．常用电子元器件简介 （1）名称·电路符号·文字符号 （2）555时基集成电路 555时基集成电路是数字集成电路，是由21个晶体三极管、4个晶体二极管和16个电阻组成的定时器，有分压器、比较器、触发器和放电器等功能的电路。它具有成本低、易使用、适应面广、驱动电流大和一定的负载能力。在电子制作中只需经过简单调试，就可以做成多种实用的各种小电路，远远优于三极管电路。 555时基电路国内外的型号很多，如国外产品有：NE555、LM555、A555和CA555等；国内型号有5GI555、SL555和FX555等。它们的内部结构和管脚序号都相同，因此，可以直接互相代换。但要注意，并不是所有的带555数字的集成块都是时基集成电路，如MMV 555、AD555和AHD555等都不是时基集成电路。 常见的555时基集成电路为塑料双列直插式封装（见图5-36），正面印有555字样，左下角为脚①，管脚号按逆时针方向排列。
(图5-36) 555时基集成电路各管脚的作用：脚①是公共地端为负极；脚②为低触发端TR，低于1／3电源电压以下时即导通；脚③是输出端V，电流可达2000mA;脚④是强制复位端MR，不用可与电源正极相连或悬空;脚⑤是用来调节比较器的基准电压，简称控制端VC，不用时可悬空，或通过0.01μF电容器接地;脚⑥为高触发端TH，也称阈值端，高于2/3电源电压发上时即截止;脚⑦是放电端DIS;脚⑧是电源正极VC。 555时基集成电路的主要参数为（以NE555为例）电源电压4.5～16V。 输出驱动电流为200毫安。 作定时器使用时，定时精度为1％。 作振荡使用时，输出的脉冲的最高频率可达500千赫。 使用时，驱动电流若大于上述电流时，在脚③输出端加装扩展电流的电路，如加一三极管放大。 （3）音乐片集成电路 它同模仿动物叫声和人语言集成电路都是模拟集成电路，采用软包装，即将硅芯片用黑的环氧树脂封装在一块小的印刷电路板上。
电力电子中的碳化硅SiC
电力电子中的碳化硅SiC SiC in Power Electronics Volker Demuth, Head of Product Management Component, SEMIKRON Germany 据预测，采用SiC的功率模块将进入诸如可再生能源、UPS电源、驱动器和汽车等应用。风电和牵引应用可能会随之而来。到2021年，SiC功率器件市场总额预计将上升到10亿美元 [1]。在某些市场，如太阳能，SiC器件已投入运行，尽管事实上这些模块的价格仍然比常规硅器件高。是什么使这种材料具有足够的吸引力，即使价格更高也心甘情愿地被接受？首先，作为宽禁带材料，SiC提供了功率半导体器件的新设计方法。传统功率硅技术中，IGBT开关被用于高于600V的电压，并且硅PIN-续流二极管是最先进的。硅功率器件的设计与软开关特性造成相当大的功率损耗。有了SiC的宽禁带，可设计阻断电压高达15kV的高压MOSFET，同时动态损耗非常小。有了SiC，传统的软关断硅二极管可由肖特基二极管取代，并带来非常低的开关损耗。作为一个额外的优势，SiC具有比硅高3倍的热传导率。连同低功率损耗，SiC是提高功率模块中功率密度的一种理想材料。目前可用的设计是SiC混合模块（IGBT和SiC肖特基二极管）和全SiC模块。 SiC混合模块 SiC混合模块中，传统IGBT与SiC肖特基二极管一起开关。虽然SiC器件的主要优势是与低动态损耗相关，但首先讨论SiC肖特基二极管的静态损耗。通常情况下，SiC器件的静态损耗似乎比传统的硅器件更高。图1.a显示了传统软开关600V赛米控CAL HD续流二极管的正向压降V f ，为低开关损耗而优化的快速硅二极管和SiC肖特基二极管，所有的额定电流为10 A。 图1.a中：25℃和150℃下不同续流二极管的正向电流与正向压降。对比了10A的SiC肖特基二极管，传统的软开关硅二极管（CAL HD）和快速硅二极管（硅快速）。1.b：同一二极管的正向压降和电流密度（正向电流除以芯片面积）。 在10A的额定电流下，硅续流二极管展现出最低的正向压降，SiC肖特基二极 管的V f 更高，而快速硅二极管展现出最高的正向压降。正向电压与温度之间的关 联差别很大：快速硅二极管具有负的温度系数，150°C下的V f 比25°C下的V f 低。 对于12A以上的电流，CAL的温度系数为正，SiC肖特基二极管即使电流为4A时，温度系数也为正。由于二极管通常并联以实现大功率器件，需要具有正温度系数以避免并联二极管中的电流不平衡和运行温度不均匀。这里，SiC肖特基二极管显示出最佳的性能。但与常规硅二极管相比，SiC肖特基二极管的静态损耗较高。由于二极管是基于10A额定电流进行比较的，考虑不同供应商的器件之间有时不同
碳化硅功率器件的发展现状及其在电力系统中的应用展望
碳化硅功率器件的发展现状及其在电力系统中的应用展望 摘要：碳化硅作为一种宽禁带材料，具有高击穿场强、高饱和电子漂移速率、高热导率等优点，可以实现高压、大功率、高频、高温应用的新型功率半导体器件。该文对碳化硅功率半导体器件的最新发展进行回顾，包括碳化硅功率二极管、MOSFET、IGBT，并对其在电力系统的应用现状与前景进行展望。 关键词：碳化硅；功率器件；电力系统 1 引言 理想的半导体功率器件，应当具有这样的静态和动态特性：在阻断状态，能承受高电压；在导通状态，具有高的电流密度和低的导通压降；在开关状态和转换时，具有短的开、关时间，能承受高的d i/d t 和d u/d t，具有低的开关损耗，并具有全控功能。半个多世纪以来（自20世纪50年代硅晶闸管的问世），半导体功率器件的研究工作者为实现上述理想的器件做出了不懈的努力，并已取得了世人瞩目的成就。各类硅基功率半导体器件（功率二极管、VDMOS、IGBT、IGCT等）被成功制造和应用，促使各种新型大功率装置成功地应用于各种工业电源、电机驱动、电力牵引、电能质量控制、可再生能源发电、分布式发电、国防和前沿科学技术等领域。 然而由于在电压、功率耐量等方面的限制，这些硅基大功率器件在现代高性能电力电子装置中（要求具有变流、变频和调相能力；快速的响应性能~ms；利用极小的功率控制极大功率；变流器体积小、重量轻等）不得不采用器件串、并联技术和复杂的电路拓扑来达到实际应用的要求，导致装置的故障率和成本大大增加，制约了现代电力系统的进一步发展。 近年来，作为新型的宽禁带半导体材料——碳化硅（SiC），因其出色的物理及电特性，正越来越受到产业界的广泛关注。碳化硅功率器件的重要优势在于具有高压(达数万伏)、高温(大于500℃)特性，突破了硅基功率器件电压(数kV)和温度(小于150℃)限制所导致的严重系统局限性。随着碳化硅材料技术的进步，各种碳化硅功率器件被研发出来，如碳化硅功率二极管、MOSFET、IGBT等，由于受成本、产量以及可靠性的影响，碳化硅功率器件率先在低压领域实现了产业化，目前的商业产品电压等级在600~1700V。近两年来，随着技术的进步，高压碳化硅器件已经问世，如19.5kV的碳化硅二极管[1]，10kV的碳化硅MOSFET[2]和13~15kV[3-4]碳化硅IGBT等，并持续在替代传统硅基功率器件的道路上取得进步。这些碳化硅功率器件的成功研发带来了半导体功率器件性能的飞跃提升，引发了
电子元器件行业分析报告
电子元器件行业分析报告
目录 一、2012年电子元器件行业行情回顾 (3) 二、电子行业上游景气度平淡，下游需求冷暖不一 (4) 1、先行指标显示景气度平淡 (4) 2、下游需求总量下滑，智能终端风景独好 (5) （1）PC 增长停滞，平板异军突起 (5) （2）手机销量同比衰退，智能机有亮点 (7) （3）电视市场增速趋缓，智能电视渗透率攀升 (8) 三、市场结构性变化下的智能终端产业链 (9) 1、智能移动终端软硬件门槛明显降低，呈现两极分化趋势 (10) （1）高端市场：苹果优势仍存，但在逐渐减弱 (11) （2）中低端智能移动终端快速向新兴市场下沉 (12) 2、苹果筹谋“最后一屏”有望引爆智能电视需求 (13) （1）智能电视首先带动芯片需求增长 (14) （2）语音控制推动高品质电声器件需求 (15) （3）体感操作基于影像识别，光学器件是关键 (17) 四、投资策略及重点公司分析 (18) 1、行业判断 (18) （1）基本面：成长股有望从下游消费电子增长中获益，周期股尚需时机 (18) （2）估值：PE 低于历史均值，溢价率有所回落 (19) 2、投资策略 (20) 3、重点公司 (21) （1）歌尔声学（002241）：无新业务不富，无大客户不稳 (21) （2）欧菲光（002456）：垂直一体化布局，成本优势明显 (23) （3）水晶光电（002273）：产品组合优化，新品市场开拓 (24) 五、主要风险 (25)
一、2012年电子元器件行业行情回顾 2012 年年初以来，A 股电子行业上涨1.13%（截至12 月19 日），年度表现位于中信29 个一级行业的第10 位。同期上证综指下跌1.69%，沪深300 上涨1.08%，电子板块走势强于大盘。但全年一波三折：在2011 年连续四个季度大幅跑输大盘之后，今年一季度为行业景气度的低点，电子板块仍然弱于大盘。二、三季度，电子板块明显跑赢大盘。但是9 月-12 月初的调整中，电子板块由于溢价率相对全部A 股仍然较高，跌幅居前。12 月4 日以来的反弹中，电子板块与大盘的涨幅相当。在电子的子板块当中，年度表现最好的是光学元件和电子系统组装。
第三代半导体面SiC碳化硅器件及其应用修订稿
第三代半导体面S i C碳化硅器件及其应用 集团标准化工作小组 [Q8QX9QT-X8QQB8Q8-NQ8QJ8-M8QMN]
第三代半导体面-S i C(碳化硅)器件及其应用 作为一种新型的半导体材料，SiC以其优良的物理化学特性和电特性成为制造短波长光电子器件、高温器件、抗辐照器件和大功率／高额电子器件最重要的半导体材料．特别是在极端条件和恶劣条件下应用时，SiC器件的特性远远超过了Si器件和GaAs器件．因此，SiC器件和各类传感器已逐步成为关键器件之一，发挥着越来超重要的作用．从20世纪80年代起，特别是1989年第一种SiC衬底圆片进入市场以来，SiC器件和电路获得了快速的发展．在某些领域，如发光二极管、高频大功率和高电压器件等，SiC器件已经得到较广泛的商业应用．发展迅速．经过近10年的发展，目前SiC器件工艺已经可以制造商用器件．以Cree为代表的一批公司已经开始提供SiC器件的商业产品．国内的研究所和高校在SiC材料生长和器件制造工艺方面也取得厂可喜的成果．虽然SiC材料具有非常优越的物理化学特性，而且SiC器件工艺也不断成熟，然而目前Si C器件和电路的性能不够优越．除了SiC材料和器件工艺需要不断提高外．更多的努力应该放在如何通过优化S5C器件结构或者提出新型的器件结构以发挥SiC材料的优势方面． 1 SiC分立器件的研究现状 目前．SiC器件的研究主要以分立器件为主．对于每一种器件结构，共最初的研究部是将相应的Si或者GaAs器件结构简单地移植到SiC上，而没有进行器件结构的优化．由于SiC的本征氧化层和Si相同，均为SiO2，这意味着大多数Si器件特别是M帕型器件都能够在SiC上制造出来．尽管只是简单的移植，可是得到的一些器件已经获得了令人满意的结果，而且部分器件已经进入厂市场． S iC光电器件，尤其是蓝光发光二极管在20世纪90年代初期已经进入市场，它是第一种大批量商业生产的SiC器件．日前高电压SiC肖特基二极管、SiC射频功率晶体管以及SiC MOSFET和MESFET等也已经有商业产品．当然所有这些SiC产品的性能还远没有发挥SiC材料的超强特性，更强功能和性能的SiC器件还有待研究与开发．这种简单的移植往往不能完全发挥SiC材料的优势．即使在SiC器件的一些优势领域．最初制造出来的SiC器件有些还不能和相应的Si或者CaAs器件的性能相比． 为了能够更好地将SiC材料特性的优势转化为SiC器件的优势，目前正在研究如何对器件的制造工艺与器件结构进行优化或者开发新结构和新工艺以提高SiC器件的功能和性能． 1．1 SiC肖特基二极管 肖特基二极管在高速集成电路、微波技术等许多领域有重要的应用．由于肖特基二极管的制造工艺相对比较简单，所以对SiC肖特基二极管的研究较为成熟．普渡大学最近制造出了阻断电压高达4．9kV的4H-SiC肖特基二极管，特征导通电阻为43mΩc㎡，这是目前SiC肖特基二极管的最高水平． 通常限制肖特基二极管阻断电压的主要因素是金—半肖特基接触边沿处的电场集中．所以提高肖特基二极管阻断电压的主要方法就是采用不同的边沿阻断结构以减弱边沿处的电场集中．最常采用的边沿阻断结构有3种：深槽阻断、介质阻断和pn结阻断．普放大学采用的方法是硼注入pn结阻断结构，所选用的肖特基接触金属有Ni，Ti．2000年4月Cree和Kansai联合研制出一只击穿电压高达12．3kV的SiC整流器，主要采用了新的外延工艺和改进的器件设计．该器件具有很低的导通电阻，正向导通电压只有 V ,电流密度高，可以达到100A／c㎡，是同类Si器件的5倍多. SiC功率器件由于SIC的击穿电场强度大约为Si的8倍．所以SiC功率器件的特征导通电阻可以做得小到相应S i器件的1/400．常见的功率器件有功率MOSFET、IGBT以及多种MOS控制闸流管等．为
第三代半导体面 SiC 碳化硅 器件及其应用
第三代半导体面-S i C(碳化硅)器件及其应用作为一种新型的半导体材料，SiC以其优良的物理化学特性和电特性成为制造短波长光电子器件、高温器件、抗辐照器件和大功率／高额电子器件最重要的半导体材料．特别是在极端条件和恶劣条件下应用时，SiC器件的特性远远超过了Si器件和GaAs器件．因此，SiC器件和各类传感器已逐步成为关键器件之一，发挥着越来超重要的作用． 从20世纪80年代起，特别是1989年第一种SiC衬底圆片进入市场以来，SiC器件和电路获得了快速的发展．在某些领域，如发光二极管、高频大功率和高电压器件等，SiC器件已经得到较广泛的商业应用．发展迅速．经过近10年的发展，目前SiC器件工艺已经可以制造商用器件．以Cree为代表的一批公司已经开始提供SiC器件的商业产品．国内的研究所和高校在SiC 材料生长和器件制造工艺方面也取得厂可喜的成果．虽然SiC材料具有非常优越的物理化学特性，而且SiC器件工艺也不断成熟，然而目前SiC器件和电路的性能不够优越．除了SiC材料和器件工艺需要不断提高外．更多的努力应该放在如何通过优化S5C器件结构或者提出新型的器件结构以发挥SiC 材料的优势方面． 1 SiC分立器件的研究现状 目前．SiC器件的研究主要以分立器件为主．对于每一种器件结构，共最初的研究部是将相应的Si或者GaAs器件结构简单地移植到SiC上，而没有进行器件结构的优化．由于SiC的本征氧化层和Si相同，均为SiO2，这意味着大多数Si器件特别是M帕型器件都能够在SiC上制造出来．尽管只是简
单的移植，可是得到的一些器件已经获得了令人满意的结果，而且部分器件已经进入厂市场．S iC光电器件，尤其是蓝光发光二极管在20世纪90年代初期已经进入市场，它是第一种大批量商业生产的SiC器件．日前高电压SiC肖特基二极管、Si C射频功率晶体管以及SiC MOSFET和MESFET等也已经有商业产品．当然所有这些SiC产品的性能还远没有发挥SiC材料的超强特性，更强功能和性能的SiC器件还有待研究与开发．这种简单的移植往往不能完全发挥SiC材料的优势．即使在SiC器件的一些优势领域．最初制造出来的SiC器件有些还不能和相应的Si或者CaAs器件的性能相比． 为了能够更好地将SiC材料特性的优势转化为SiC器件的优势，目前正在研究如何对器件的制造工艺与器件结构进行优化或者开发新结构和新工艺以 提高SiC器件的功能和性能． 1．1 SiC肖特基二极管 肖特基二极管在高速集成电路、微波技术等许多领域有重要的应用．由于肖特基二极管的制造工艺相对比较简单，所以对SiC肖特基二极管的研究较为成熟．普渡大学最近制造出了阻断电压高达4．9kV的4H-SiC肖特基二极管，特征导通电阻为43mΩ?c㎡，这是目前SiC肖特基二极管的最高水平． 通常限制肖特基二极管阻断电压的主要因素是金—半肖特基接触边沿处的 电场集中．所以提高肖特基二极管阻断电压的主要方法就是采用不同的边沿阻断结构以减弱边沿处的电场集中．最常采用的边沿阻断结构有3种：深槽阻断、介质阻断和pn结阻断．普放大学采用的方法是硼注入pn结阻断结构，所选用的肖特基接触金属有Ni，Ti．2000年4月Cree和Kansai联合研制
碳化硅电子元器件简介
碳化硅材料的优点 ?高电子饱和速度 （2x Si ） ?高击穿电压 （10x Si ） ?Wide band gap （3x Si ） ?大禁带宽度 （3x Si ） ?高熔点 （2x Si ） ?导通电阻低 ?高频特性好 ?耐高压 ?高温特性好 ?可以超高速开关，大大提高产品效率，减小散热设备面积 ?可以实现设备小型化 （如电动汽车充电器） ?可在高压下稳定工作 （高速列车，电力等） ?可在高温环境下稳定使用 （电动汽车等） 材料 器件 应用
碳化硅器件的耐温特性 GPT SIC DIODES VS SILICON FRD（ 600V10A ） Company A Company A ＧＰＴ
SiC SBD 主要产品 政府项目: SiC BJT: 1200V10A SiC MOS: 1200V40m ?/80m? 碳化硅 BJT/MOS 650V200A/1200V450A 碳化硅混合模块 650V: 3A/4A/5A/6A/8A/10A/20A/30A/50A/80A/100A 1200V: 2A/5A/10A/20A/40A/50A 1700V: 10A/30A 3300V: 0.6A/1A/2A/3A/5A/50A 碳化硅肖特基二极管
产品认证 ISO 9001 认证可靠性试验报告Rohs 认证CE 认证
应用市场 PFC EV Car/Train Traction UPS Solar Inverter ? 耐高温 ?使用碳化硅器件使得光伏逆变器输出功率从10kW 提升至40kW ，但是碳化硅器件的高温特性不需要更大体积的散热片系统，从而避免额外增加系统体积和重量。 ? 高开关效率 更高工作频率下使用碳化硅开关器件大大减小每千瓦输出功率所要求的的电容体积。 ? 低传导损耗 ?碳化硅器件可加倍电流输送。同样芯片面积的碳化硅器件即可承担硅器件输出功率的4倍以上。
碳化硅电力电子器件的发展现状分析
碳化硅电力电子器件的发展现状分析在过去的十五到二十年中，碳化硅电力电子器件领域取得了令人瞩目的成就，所研发的碳化硅器件的性能指标远超当前硅基器件，并且成功实现了部分碳化硅器件的产业化，在一些重要的能源领域开始逐步取代硅基电力电子器件，并初步展现出其巨大的潜力。碳化硅电力电子器件的持续进步将对电力电子技术领域的发展起到革命性的推动作用。随着SiC单晶和外延材料技术的进步，各种类型的SiC器件被开发出来。SiC器件主要包括二极管和开关管。SiC二极管主要包括肖特基势垒二极管及其新型结构和PiN型二极管。SiC开关管的种类较多，具有代表性的开关管有金属氧化物半导体场效应开关管(MOSFET)、结型场效应开关管(JFET)、绝缘栅双极开关管(IGBT)三种。 1. SiC二极管实现产业化 SiC电力电子器件中，SiC二极管最先实现产业化。2001年德国Infineon公司率先推出SiC二极管产品，美国Cree和意法半导体等厂商也紧随其后推出了SiC二极管产品。在日本，罗姆、新日本无线及瑞萨电子等投产了SiC二极管。很多企业在开发肖特基势垒二极管(SBD)和JBS结构二极管。目前，SiC二极管已经存在600V~1700V电压等级和50A电流等级的产品。 SiC 肖特基二极管能提供近乎理想的动态性能。做为单子器件，它的工作过程中没有电荷储存，因此它的反向恢复电流仅由它的耗尽层结电容造成，其反向恢复电荷以及其反向恢复损耗比Si超快恢复二极管要低一到两个数量级。更重要的是，和它匹配的开关管的开通损耗也可以得到大幅度减少，因此提高电路的开关频率。另外，它几乎没有正向恢复电压，因而能够立即导通，不存在双极型器件的开通延时现象。在常温下，其正态导通压降和Si
电子器件行业分析报告
电子器件行业分析报告 电子器件制造行业 （统计代码396）分析报告 电子器件制造行业归属于电子信息制造业，按国民经济行业分类归属于计算机、通信 和其他电子设备制造业（39）。 一、概述 （一）电子器件概念 电子器件：指在工厂生产加工时改变了分子结构的成品。例如晶体管、电子管、集成 电路。因为它本身能产生电子，对电压、电流有控制、变换作用（放大、开关、整流、检波、振荡和调制等），所以又称有源器件。按分类标准，电子器件（按工信部行业代码分 类为J405）可分为4个大类，包括真空电子器件制造、半导体分立器件制造、集成电路制造和光电子器件及其他电子器件制造。真空电子器件。指借助电子在真空或者气体中与 电磁场发生相互作用，将一种形式电磁能量转换为另一种形式电磁能量的器件。广泛用于 广播、通信、电视、雷达、导航、自动控制、电子对抗、计算机终端显示、医学诊断治疗 等领域。半导体分立器件。分立器件被广泛应用到消费电子、计算机及外设、网络通信，汽车电子、led 显示屏等领域。包括： 半导体二极管：锗二极管、硅二极管、化合物二极管等； 半导体三极管：锗三极管、硅三极管、化合物三极管等； 特种器件及传感器； 敏感器件：压力敏感器件、磁敏器件（含霍尔器件及霍尔电路）、气敏器件、湿敏器件、离子敏感器件、声敏感器件、射线敏感器件、生物敏感器件、静电感器件等。 集成电路。是一种微型电子器件或部件。采用一定的工艺，把一个电路中所需的晶体管、二极管、电阻、电容和电感等元件及布线互连一起，制作在一小块或几小块半导体晶 片或介质基片上，然后封装在一个管壳内，成为具有所需电路功能的微型结构。集成电路 板按其功能、结构的不同，可以分为模拟集成电路板和数字两大类. 按制作工艺可分为半 导体和薄膜。按集成度高低的不同可分为小规模、中规模、大规模和超大规模集成电路。 光电子器件及其他电子器件。能够完成光电或者电光转换及在光电系统中能对光路传输、光电转换起到控制作用的材料和器件。 电子器件主要分类见表一： 电子器件主要分类（表一）