目前,国际上主要的
碳化硅功率器件产业化公司有美国Wolfspeed、德国Infineon、日本Rohm、欧洲的意法
半导体(STMicroelectronics)、日本三菱(Mitsubishi),这几家大公司约占国际市场的90 %,另外,美国
通用电气(GE)、日本丰田(Toyota)、日本富士(Fuji)、日本东芝(Toshiba)、MicroSemi、USCi、GeneSiC等公司也开发了碳化硅功率器件产品。在SiC二极管产品方面,美国Wolfspeed(包括Cree)、德国Infineon公司已经推出了五代 SiC JBS产品;其中Wolfspeed的第四代及以前的产品为平面型,第五代为沟槽型,并且在第五代650 V器件中采用了晶圆减薄工艺将碳化硅晶圆由370 μm减薄至180 μm,进一步提高了器件的性能。Rohm公司开发了三代SiC二极管,最新产品也采用了沟槽型结构。Infineon公司的前四代SiC二极管以600 V、650 V产品为主,从第五代开始推出1200 V产品,即将推出第六代低开启电压的SiC JBS产品。在MOSFET器件方面,Wolfspeed公司推出600 V、1200 V和1700 V共三个电压等级、几十款平面栅MOSFET器件产品,电流从1 A~50 A不等;2017年3月,美国Wolfspeed公司发布了900 V/150 A的SiC MOSFET
芯片,是目前单芯片电流容量最大的SiC MOSFET产品;Rohm公司的SiC MOSFET产品有平面栅和沟槽栅两类,电压等级有650 V和1200 V;
意法半导体开发了650 V和1200 V两个电压等级的SiC MOSFET产品,Infineon公司也推出了沟槽栅的1200 V SiC MOSFET产品。另外,GeneSiC公司开发了1200 V和1700 V的 SiC BJT产品,Infineon和USCi公司开发了1200 V的SiC JFET产品。在研发领域,国际上已经开发了10 kV以上的JBS、MOSFET、JFET、GTO等器件样品,以及20 kV以上的PiN、GTO和
IGBT器件样品,由于受到碳化硅材料缺陷水平、器件设计技术、芯片制造工艺、器件封装驱动技术以及市场需求的制约,以上高压器件短期内无法实现产业化。
“十二五”初期,我国掀起了研发第三代功率半导体器件领域的热潮;“十三五”期间,我国掀起了第三代功率半导体材料和器件产业化的浪潮。当前,我国的碳化硅功率器件产品以二极管产品为主,若干单位具备开发晶体管产品的能力,尚未实现产业化。在国家科技项目和各级政府的支持下,目前国内有多家企业建成或正在建设多条碳化硅芯片工艺线,这些工艺线的投产,将会提升国内碳化硅功率器件的产业化水平。