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在半导体技术的不断发展中，宽禁带（WBG）材料的出现将在未来十年引领一场变革性的旅程。
Yole Intelligence提供了一份全面的概述，深入探讨了硅碳化物（SiC）和氮化镓（GaN）市场趋势、竞争动态、历史演变以及未来前景。
WBG半导体器件的演进
GaN和SiC在约600V范围内的竞争尤为激烈，尤其是在图形表示中，SiC和GaN在各种应用中扮演着关键角色，从交流适配器到电动汽车（EVs）和服务器电源。
2013年SiC市场的价值约为1亿美元，主要受到PV逆变器和工业电源等应用的推动。2013年氮化镓技术的初期阶段。多家公司参与了融资活动，智能手机快充器是GaN早期应用的典范，为其融入各个领域奠定了基础。
截至2023年，SiC和GaN共同占据全球电力电子市场的13.6%，其联合设备市场规模约为30亿美元。SiC市场将迎来显著增长，预计将超过100亿美元，主要受到纯电动汽车，尤其是800V纯电动汽车里面需求推动。
供应链和展望
SiC和GaN的供应链正在经历明显的变革。 SiC晶片和外延片供应商正在势头强劲，实现强劲的业绩收入增长。GaN供应链更倾向于无厂和半无厂的生态系统，初创公司进入电力GaN业务。在未来十年，IDMs（集成器件制造商）有望通过并购、投资和技术内部投资主导电力GaN行业。
SiC和GaN增长面临的主要挑战包括对电力电子应用的关注。市场正处于一个拐点，系统级采用引发了产能扩张和成本降低。展望未来，包括超宽禁带、工程化基板和体积GaN在内的新型基板正在发展中，预示着下一代电力电子的应用。
截至2023年，硅基技术占据着电力市场的最大份额。SiC电力设备在工业和汽车应用中的广泛采用使其迅速增长。主要电力设备制造商正在不断开发和扩展其产能，以满足市场需求。一些公司如Soitec（法国）和SICOXS（日本Sumitomo Metal Mining的一部分）正在研发和验证工程化SiC基板。
对于氮化镓（GaN）器件，硅和蓝宝石是商用产品中主要的基板。为了充分发挥GaN在电力应用中的优势，体积GaN提供了同质外延，对垂直器件性能更为优越。由研发机构和日本企业长期开发，4英寸体积GaN基板现在更加普遍，由Mitsubishi（日本）、SEI（日本）、NGK Insulators（日本）、Kyma（美国）、Sino Nitride（中国）等企业提供。NexGen和Odyssey在早期的2020年代推出了GaN FET，现在正接近商业化。
氧化镓（Ga2O3）由于其相对容易的晶体生长和快速的基板扩展可能性，在过去几十年中引起了广泛关注。NCT（日本）和KYMA（美国）是主要的基板供应商，而Flosfia（日本）目前正在开发电力设备。据我们了解，截至2023年，目前还没有量产出货。
结论
未来十年对于宽禁带半导体来说将是一个激动人心的时代，SiC和GaN将成为技术进步的中流砥柱。随着应用的多元化和市场的扩大，这些材料对塑造未来电力电子技术的影响不可忽视。随着市场的强劲增长、供应链的演变以及对新型基板的持续研究，SiC和GaN的征程会带来巨大的变化。
