2018年1季度SiC和GaN企业的最新动态！

SiC产业链

新发布SiC功率器件产品的耐压主要是650V和1200V。国内的世纪金光发布新一代1200V /5-40A SiC 肖特基二极管全系量产新品；美国UnitedSiC宣布推出UJ3C系列的650V/31-85A SiC FETs，导通电阻降到最低27毫欧，以替代Si超结MOSFET；美国安森美半导体推出全新 650 V/6-50A SiC肖特基二极管系列产品；美国Littelfuse宣布新推出了四个隶属于其第2代产品家族的1200V/8、15、20A SiC肖特基二极管系列产品以及2款具有超低导通电阻的1200V SiC n通道增强型MOSFET--LSIC1MO120E0120（额定电压1200V，额定电流18A，导通电阻120毫欧）和LSIC1MO120E0160（额定电压1200V，额定电流14A，导通电阻160毫欧）。

图1 世纪金光最新推出的1200V SiC二极管

势垒肖特基二极管（JBS）仍然是主流产品之一。JBS同时具备肖特基二极管（SBD）的低开关损耗、反向恢复特性好和PiN二极管的高抗浪涌电流、低反向漏电流的优点。此次Littelfuse推出的第2代肖特基二极管即采用了JBS结构。

SiC肖特基二极管开始采用表面贴装的封装形式。安森美半导体推出的全新 650 V/6-50A SiC肖特基二极管系列产品采用了表面贴装和穿孔封装的形式，产品主要用于太阳能光伏逆变器、电动车/混和动力电动车(EV / HEV)充电器、电信电源和数据中心电源等各类应用的 PFC 和升压转换器时等。

将SiC器件与Si器件级联封装从而采用传统Si的驱动电路也是业内目前推进的方向之一。美国 SiC功率半导体制造商UnitedSiC推出的UJ3C系列的SiC FETs是将金属栅极SiC JFETs器件与定制设计的经ESD保护的低压Si MOSFET级联并封装在一起，采用标准的TO-220、TO-247和D2PAK-3L封装。这类器件可以使用标准的Si-MOSFET栅极驱动电路驱动，无需重新设计驱动电路，同时提供低导通电阻和低栅极电荷以降低系统损耗。UJ3C系列的SiC FETs支持高达500kHz的开关频率，使设计人员能够减小其他系统组件(包括体积庞大的电感器、电容器和热管理部件)的尺寸和成本。

图2  UnitedSiC推出的UJ3C系列的SiC FETs

业内部分企业开始推进生产高集成的SiC MOSFET，将MOSFET与二极管集成在一起。台湾的瀚薪科技于2017年5月于日本领先全球推出了高集成度的SiC MOSFET解决方案（JMOS)。此次UnitedSiC推出的UJ3C系列的SiCFETs也内置了低Qrr体二极管，消除了对反并联二极管的需要。

此外，晶圆代工企业X-Fab于2018年2月宣布通过新的IATF-16949:2016国际汽车质量管理体系( QMS )认证，成为第一家制造工厂获得汽车制造认证的半导体晶圆代工厂。对汽车供应商而言，该认证被公认为系统和工艺质量的最高标准，这一成就进一步加强了X-FAB在汽车行业长期以来在质量和可靠性方面的声誉，以及在半导体制造商中的地位。

GaN产业链

国内GaN衬底质量进一步提高，推进研发6英寸衬底。东莞中镓试量产4英寸自支撑GaN衬底，缺陷密度降到10⁶/cm²,预计于2018年底正式量产；预计2018年3季度将研发出6英寸自支撑GaN衬底。

图3  东莞中镓研发的4英寸GaN自支撑衬底

国际GaN电力电子和射频器件最新推出产品的性能取得突破，电流等级和电压等级获得新高。

电力电子器件：

GaN systems最新推出了业内最高电流等级的650V/120A和100V/120A GaN E-HEMT，并且其GaN E-HEMT器件的合格性测试时间已超过1万小时，达到JEDEC标准要求的1000小时的10倍。该测试结果增强了早期采用者对GaN晶体管的信心。

松下宣布研发出730V/20A新型MIS结构的Si基GaN功率晶体管，可以连续稳定的工作，栅极电压高达10V。与传统采用Al₂O₃作为绝缘层的MIS结构相比，松下最新设计的MIS结构GaN功率晶体管的独特性体现在3个方面：1、将Al₂O₃替换成了AlON（铝氮氧化物），有效抑制了迟滞现象；2、借助于晶体生长工艺获得了凹进的栅极结构，从而避免了加工工艺造成的损伤，获得更高的漏极电流；3、松下特有的Si基GaN工艺，可以在大面积上均匀加工。

图4 松下研发的新型MIS GaN晶体管示意图

此外，德州仪器TI推出业内最小、最快的GaN场效应晶体管驱动器。新的驱动器可在提供50 MHz的开关频率的同时提高效率；采用晶圆级芯片封装，尺寸可以缩小至Si MOSFET的1/5，尺寸仅为0.8 mm x 1.2 mm，有助于最大限度地减少栅极环路寄生和损耗，进一步提升效率；可在激光雷达(LIDAR)以及5G射频(RF)包络追踪等速度关键应用中实现更高效、性能更高的设计。

GaN射频器件：

在军用领域，Qorvo推出业内最高功率的GaN-on-SiC 射频晶体管，在65V工作电压下输出功率达到1.8kW,工作频率在1.0-1.1GHz，可用于L波段航空电子设备和敌我识别( IFF )应用领域。Custom MMIC新推出3款GaN MMIC超低噪声功率放大器，工作频率位于S、C和X波段。该功率放大器采用4×4毫米QFN封装。提供高线性度性能的同时提供5W的高输入功率处理，适用于雷达和电子战。

在民用领域，MACOM宣布推出新的MAGM系列基于GaN-on-Si的MMIC功率放大器。该系列针对5G无线基站基础设施的大规模MIMO天线系统进行了优化，采用完全集成的MMIC封装，将GaN-on -Si技术固有的独特性能和成本优势与MMIC封装效率相结合，满足商用批量5G基站制造和部署的需求。