SiC的經濟性前景可望！

芯智訊|Core Zhixun|

2022-03-10 13:12:27 10

從SiC在生產制造上的困難和挑戰看SiC的成本問題

非常慢的生長速度以及主流尺寸只有4-6英寸，決定了碳化硅的襯底價格遠高于硅襯底。

相比于Si的拉單晶生長，碳化硅的單晶需要更高的溫度和更復雜的生長方法。
Si單晶的生長速度約為300mm/h，碳化硅單晶的生長速度約為400um/h，兩者差了近800倍。
SiC晶錠的長度比硅短得多，大約只有20-50mm。
質量方面，碳化硅位錯密度遠高于硅、砷化鎵等材料。本身還存在一些較大的應力，導致面型參數還有些問題。這些問題會降低外延材料的質量，降低器件的制造良率，影響期間的可靠性和壽命。

隨著技術的進步以及制造工藝的升級，SiC成本正快速下降

隨著SiC功率器件技術的進步和制造工藝從4英寸升級到6英寸，器件產業化水平不斷提高，SiC功率器件的成本正快速下降。

目前業界對于SiC材料的成本下降曲線較為樂觀，單位逆變器峰值相電流價值量（$/Arms）2025年有望降至當前新能源汽車IGBT 單位成本水平。根據STM對MOSFET（SiC）和IGBT（Si 基）的成本對比，預計2-3年內MOSFET（SiC）的成本有望下降至IGBT（Si 基）的 2~2.5 倍，年均降幅約15%。

同時SiC的綜合效益顯著

結合Model 3對于MOSFET（SiC）（STM配套）的應用，綜合考慮使用MOSFET（SiC）帶來的電池成本、磁材成本和其他成本的系統經濟性，當電池容量達到75kWh時，使用MOSFET（SiC）可在系統單位成本上獲得正向經濟性。

綜上：隨著技術的進步以及制造工藝的升級， SiC功率器件的成本正快速下降。SiC的經濟性得到有效解決后，有賴于其在高壓、高頻、高溫環境下*的物理性能，其必然將引領包括新能源汽車在內的諸多行業，在功率半導體使用上迎來大規模升級迭代。

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