當人們思考電力電子應用將使用哪種寬禁帶(WBG)半導體材料時，都會不約而同地想到氮化鎵(GaN)或碳化硅(SiC)。這不足為奇。因為氮化鎵或碳化硅是電力電子應用中最先進的寬禁帶技術。市場研究公司Yole Développement在其報告中指出，電力電子應用材料碳化硅、氮化鎵和其他寬禁帶材料具有一個更大的帶隙，可以進一步提高功率器件性能。

　　n型碳化硅SiC晶片到2020年將以21%的CAGR成長至1.1億美元

　　由碳化硅電力設備市場驅動，n型碳化硅基板市場預計到2020年將以21%的復合年增長率(CAGR)從2014年的0.35億美元成長至1.1億美元。

　　上圖為2020年n型碳化硅基板市場規(guī)模(單位：百萬美元)，左下角顯示的是碳化硅晶片市場規(guī)模

　　市場首選的電力電子應用產品中使用的仍然是4英寸晶圓。然而，許多的供應商可以提供高質的6英寸晶圓，用于電力設備中。8英寸碳化硅晶圓由族化合物(II-VI Inc)公司于2015年年中展示。

　　據(jù)悉，6英寸晶圓的平均價格是4英寸晶圓平均價格的2.25倍，6英寸晶圓的價格在2015年年底和2016年年初將會下滑并低于閥值。當然，實現(xiàn)向6英寸晶圓的轉換其實只是一個開始。碳化硅器件制造商Rohm剛剛宣布2015年第三季度已經開始實現(xiàn)6英寸晶圓的批量生產。

　　據(jù)Yole稱，n型碳化硅SiC基板市場的領先企業(yè)排名已經趨于穩(wěn)定?？其J仍然是市場領導者，道康寧、SiCrystal以及族化合物公司緊隨其后。目前有四家中國碳化硅供應商，他們當前宣布的晶片年產能為15萬片，預計未來還會有所增長。與此同時，Yole預計像年初北京展示n型6英寸晶片的TankeBlue半導體等中國企業(yè)將成為市場挑戰(zhàn)的強勁對手。

　　硅基氮化鎵晶片開放市場群雄角逐，誰將笑到最后?

　　Yole指出，硅基氮化鎵(GaN-on-silicon)技術是極富挑戰(zhàn)的，因為氮化鎵GaN和硅之間的大晶格常數(shù)和熱膨脹系數(shù)(CTE)不匹配。硅基氮化鎵的主要問題已經得到解決，許多公司開始實現(xiàn)基于此技術的電力設備的商用。受到設備市場潛力的吸引，不同商家在硅基氮化鎵晶片開放市場開始活躍，并思考向其他的設備企業(yè)銷售其晶片，這些企業(yè)包括：

　　硅基板供應商紛紛想要爬到價值鏈頂端，如Siltronic等;

　　處在價值鏈的底端的Episil等設備晶圓代工廠;

　　一些LED芯片供應商，如中國的三安光電;

　　大的epi工廠，如IQE;

　　Epigan和其他的純氮化鎵epi工廠。

　　海量氮化鎵GaN晶片生產現(xiàn)狀大放送

　　Yole提到，幾乎所有的商業(yè)化氮化鎵是通過氫化物氣相外延法(HVPE)生產的，主要應用在光電應用領域。然而，HVPE氮化鎵基板超高的錯位密度會限制電力開關的使用。

　　氨熱增長預計隨著日本三菱化學和美國LED廠商Soraa研制的新的酸性氨熱方法的出現(xiàn)而更具競爭力。電力電子設備Na-flux LPE的增長前途一片光明，市場研究公司補充說。

　　氮化鎵晶片巨大市場由日本公司主導，住友電氣(Sumitomo Electric)、三菱化工(Mitsubishi Chemical)和日立金屬(Hitachi Metals)引領HVPE生產。三菱化工正積極研制氨熱增長，而NGK研制Na-flux增長。除日本以外的其他國家目前尚處在小批量生產和研發(fā)階段，其中大多數(shù)的企業(yè)正在研發(fā)面向LED市場的HVPE方法。如果電力電子應用市場采取氮化鎵基板(GaN-on-GaN)技術，日本企業(yè)將獨占鰲頭。