肖特基二极管是以金属和半导体接触形成的势垒为基础的二极管,其主要采用N型半导体材料,例如硅(Si)、砷化镓(GaAs)、碳化硅(SiC)等。碳化硅肖特基二极管,简称SiC SBD,是一种碳化硅功率半导体,由于碳化硅是第三代性能优良的半导体材料,碳化硅肖特基二极管较传统肖特基二极管性能更为优越,可以应用在高温高压场景中。
传统肖特基二极管主要是以硅为半导体材料,这种硅肖特基二极管只能应用在低电压场景中。与硅、砷化镓相比,碳化硅绝大多数性能参数更为优异,以其为材料制造而成的碳化硅肖特基二极管具有耐高温、耐高压、高频、功率大、抗辐射等优点,弥补了传统硅肖特基二极管的不足,是一种新型功率半导体,可以应用在高压场景中,市场空间更为广阔。
碳化硅肖特基二极管于20世纪80年代中期被研发问世,90年代美国国防部研究出400V阻断电压的碳化硅肖特基二极管,21世纪初期,碳化硅肖特基二极管进入商业化发展阶段,是最早实现商业化的碳化硅功率半导体器件。2020年之前,在碳化硅功率半导体市场中,碳化硅肖特基二极管市场份额占比最大,但SiC MOSFET需求增长更为迅速,预计2021-2025年间,碳化硅肖特基二极管市场份额占比将有所下滑。
根据新思界产业研究中心发布的
《2021-2025年碳化硅肖特基二极管行业深度市场调研及投资策略建议报告》显示,2020年,全球碳化硅肖特基二极管市场规模约为3.4亿美元。除碳化硅肖特基二极管、SiC MOSFET以外,其他碳化硅功率半导体器件还有SiC JFET、SiC FET、SiC BJT等,但这些器件市场规模远小于碳化硅肖特基二极管与SiC MOSFET,未来SiC MOSFET将是碳化硅肖特基二极管的主要竞争对手。
在我国,碳化硅肖特基二极管生产商主要有:中车时代电气,具备4寸及6寸SiC SBD生产能力;扬杰科技,自主封装SiC SBD及SiC JBS产品;基本半导体,自主研发碳化硅肖特基二极管(SiC JBS)已上市等。SiC JBS是在SiC SBD的基础上利用PN结势垒改进得到的器件,其正向电流更高,反向电流更低,可应用场景更为广泛。
新思界
行业分析人士表示,碳化硅肖特基二极管可以广泛应用在电动汽车、充电桩、光伏发电、通信、电子、智能家居等领域。与传统肖特基二极管相比,新型的碳化硅肖特基二极管可以应用在高温高压场景中,下游应用领域更为广阔。现阶段,碳化硅肖特基二极管是碳化硅功率半导体市场中份额占比最大的产品类型,但SiC MOSFET需求增长更为迅速,未来将会对碳化硅肖特基二极管市场形成挤压。