華微電子-IDM老兵國產替代疊加產品升級帶來成長-211019（28頁）.pdf

《華微電子-IDM老兵國產替代疊加產品升級帶來成長-211019（28頁）.pdf》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《華微電子-IDM老兵國產替代疊加產品升級帶來成長-211019（28頁）.pdf（28頁珍藏版）》請在三個皮匠報告上搜索。

1、分立器件種類較多，產品多層次衍生。分立器件主要包括功率二極管、功率三極管、晶閘管、MOSFET、IGBT 等半導體功率器件;其中，MOSFET和 IGBT 屬于電壓控制型開關器件，相比于功率三極管、晶閘管等電流控制型開關器件，具有易于驅動、開關速度快、損耗低等特點。分立器件經過 50 多年的發展迭代中，行業不斷往 MOSFET、IGBT 以及 SiC、GaN等寬禁帶半導體分立器件為代表的多層次產品結構發展，每種產品也在應用中不斷突破原有技術瓶頸，派生出眾多規格和型號。功率半導體的發展趨勢是高功率高頻率領域。功率半導體器件(PowerSemiconductorDevice)又稱為電力電子器件，是

2、電力電子裝置實現電能轉換、電路控制的核心器件。主要用途包括變頻、整流、變壓、功率放大、功率控制等，同時具有節能功效。功率半導體器件廣泛應用于移動通訊、消費電子、新能源交通、軌道交通、工業控制、發電與配電等電力、電子領域，涵蓋低、中、高各個功率層級。功率半導體器件種類眾多。功率半導體根據載流子類型可分為雙極型與單極型功率半導體。雙極型功率半導體包括功率二極管、雙極結型晶體管(Bipolar Junction Transistor ， BJT )、電力 晶體 管( Giant Transistor，GTR)、晶閘管、絕緣柵雙極型晶體管(Insulated Gate Bipolar Transist

3、or，IGBT)等，單極型功率半導體包括功率 MOSFET、肖特基勢壘功率二極管等。按照材料類型可以分為傳統的硅基功率半導體器件以及寬禁帶材料功率半導體器件。傳統功率半導體器件基于硅基制造，而采用第三代半導體材料(如 SiC、GaN)具有寬禁帶特性，是新興的半導體材料。目前功率半導體器件可分為功率二極管，功率晶體管，以及功率晶閘管。功率晶體管又可細分為 MOSFET，IGBT 和 BJT。其中，MOSFET 和 IGBT 屬于電壓控制型開關器件，相比 于功率三極管、晶閘管等電流控制型開關器件，具有易于驅動、開關速度快、損耗低等特點。根據 WSTS，賽迪智庫預測 2017 年全球功率器件的產品分

4、類(按銷售額)其中，MOSFET 占比在 31%左右，IGBT 占比 19%左右。(1)功率二極管：最傳統功率器件，應用于工業、電子等領域。功率二極管是基礎性功率器件，廣泛應用于工業、電子等各個領域。功率二極管(Diode)是一種具有兩個電極裝置的電子元件，只允許電流由單一方向流過，同時無法對導通電流進行控制，屬于不可控型器件。二極管主要用于整流、開關、穩壓、限幅、續流、檢波等。根據其不同用途，可分為檢波二極管、整流二極管、穩壓二極管、開關二極管、隔離二極管、肖特基二極管、發光二極管、硅功率開關二極管、旋轉二極管等。( 2 ) MOSFET ： 高 頻 化 器 件 ， 應 用 領 域 拓 展

5、至 4C 。 硅 基MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)簡稱金氧半場效晶體管，高頻化運行，耐壓能力有限。1960 年由貝爾實驗室 Bell Lab.的 D. Kahng 和 Martin Atalla 首次實作成功，制造成本低廉、整合度高、頻率可以達到上 MHz，廣泛使用在模擬電路與數字電路的場效晶體管，具體有開關電源、鎮流器、通信電源等高頻領域，應用領域由二極管的工業、電子等拓展到了四個新的領域，即 4C：Compute,Communication,Consumer,Car。(3) BJT：是雙極型二極管，它是一個

6、“兩結三端”電流控制器件。從所用半導體材料上看，有硅(Si)和鍺(Ge 管之分);從原理結構上看，可分為 NPN 和 PNP 兩種類型。BJT 有兩種驅動方式，一種是基極開關，一種是射極開關。射極開關的效率和開關速度都優于基極開關，是 BJT應用的潮流。(4) IGBT：融合 BJT 和 MOSFET，廣泛應用于新能源汽車、光伏、軌道交通。IGBT 集 BJT 與 MOSFET 優點于一身，1988 年以來已進展至第六代產品。IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)，即絕緣柵雙極型晶體管，是由 BJT(雙極型三極管)和 MOSFET(絕緣柵型場效應管)組成的復合全控型電壓驅動式功率半導體器件。IGBT 在開通過程中，大部分時間作為 MOSFET 運行，在斷開期間，BJT 則增強 IGBT 的耐壓性。自從 1988年第一代 IGBT 產品問世以來，目前已經進展至第六代產品，性能方面有顯著的提升，工藝線寬由 5 微米縮小至 0.3 微米，功率損耗則將為 1/3左右，斷態電壓大幅提高近 10 倍。