SiC 在耐高壓、耐高頻、耐高溫方面具有獨特優勢。耐高壓方面,SiC 阻抗更低,禁帶寬度更寬,能承受更大的電流和電壓,帶來更小尺寸的產品設計和更好效率;耐高頻方面,SiC 不存在電流拖尾現象,能夠提高元件的開關速度,是硅(Si)開關速度的 3-10 倍,從而適用于更高頻率和更快的開關速度;耐高溫方面,SiC 擁有非常高的導熱率,相較硅(Si)來講,能在更高的溫度下工作。因此,SiC 能夠有效滿足電力電子系統的高效率、小型化和輕量化要求,有望成為未來最被廣泛使用的半導體芯片基礎材料。
半絕緣型 SiC 襯底市場增長迅速,6 英寸晶片成為發展趨勢。受益于 5G 基建加快布局和全球地緣政治動蕩,半絕緣型 SiC 襯底市場增長空間巨大。根據 Yole 數據,2020 年全球半絕緣型 SiC襯底市場規模為 1.8 億美元,較 2019 年同比增長 18%。此外,根據中國寬禁帶功率半導體及應用產業聯盟數據,2020 年全球 4 英寸半絕緣型 SiC 晶片的市場需求約 4 萬片,6 英寸約 5 萬片,兩者需求占比不相上下;預計到 2025 年,4 英寸市場需求將減少至 2 萬片,6 英寸成為發展趨勢。
SiC 主流大廠正陸續推出 8 英寸晶圓片。當前,全球市場上 6 英寸 SiC 襯底已實現商業化,主流大廠也陸續開始推出 8 英寸樣品。SiC 晶圓尺寸的擴大不僅可以降低生產成本,而且有利于保持晶圓幾何形狀,減少邊緣翹曲,提升晶圓生產的良率。2019 年 Cree 完成了首批 8 英寸 SiC 晶圓樣品的制樣,意法半導體在 2021 年 7 月宣布了制造出首批 8 英寸 SiC 晶圓片。預計 2023 年開始,各大廠商將逐漸量產 8 英寸襯底,并繼續提高外延和器件方面產能及良品率。隨著 6 英寸襯底、外延晶片質量提高,8 英寸產線實現規模化生產,SiC 器件和模塊逐漸普及為電動汽車主流配置,規模效應增大,成本可得到有效降低。