英飞凌：GaN功率元件前景虽好，但采用为时尚早

　　“现在，业界对GaN功率元件的期待已达到最高峰。实际上这的确是一种非常有前景的材料。但其中还有很多未知的部分，采用还为时尚早”，在与汽车展会“AUTOMOTIVE WORLD 2014”同时举办的研讨会上，英飞凌科技负责汽车用高压功率半导体和驱动IC等业务的电动动力传动系统部高级总监Mark Muenzer介绍了对GaN功率元件的看法。

　　目前功率半导体的主流材料还是硅。作为下一代材料，能够实现比硅元件损耗更低的SiC和GaN功率元件备受关注。SiC功率元件已率先实现实用化，并被用于铁路车辆逆变器及光伏逆变器等，应用领域开始扩大。而生产GaN功率晶体管的企业，在2013年猛增，还出现了采用GaN功率元件的终端厂商，关注度越来越高。

　　英飞凌是功率半导体行业运用新技术的先锋。该公司于2001年率先生产出了SiC二极管。在Si功率元件方面，也率先开始使用直径为300mm的晶圆进行量产。

　　但英飞凌对GaN功率元件却始终保持谨慎态度，这从文章开篇那段话也可以看出来。其中所说的“未知的部分”，包括故障的机理等。英飞凌还指出，结晶缺陷多也是该公司对GaN功率元件持谨慎态度的一大原因。目前，为了削减成本，GaN功率元件的制作还在Si晶圆上进行。而Si和GaN属于不同的材料，因此，缺陷容易增加。

　　另一方面，英飞凌对SiC功率元件却抱有很高的期望。这当然是因为英飞凌是最早生产出SiC功率元件的企业，除此以外，SiC功率元件的实用化也经历了10多年的考验，已被用于铁路等特别重视可靠性的基础设施上。这也是英飞凌对SiC充满期待的原因。

　　虽然SiC功率元件用途广泛，但在成本方面却存在课题。因此，英飞凌准备通过增大SiC晶圆口径的方法来提高生产效率。将把目前采用的100mm晶圆换成150mm晶圆。

　　通过采用SiC功率元件，还可以削减系统成本。Mark Muenzer在演讲中指出，如果将EV逆变器使用的功率元件由Si制IGBT换成SiC MOSFET可使能量损失降低50％，由此可降低电池成本120欧元。