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碳化硅宽禁带半导体材料应用到卫星上 碳化硅宽禁带半导体材料的应用主要分布在，电力电子器件，新能源汽车，光伏，机车牵引，以及微波通讯器件等领域。 在微电子领域，碳化硅半导体的优势在于可与氮化镓半导体互补，氮化镓半导体材料的市场应用领域偏向中低电压范围，集中在1000V以下，而1000V以上的中高电压范围，则是碳化硅的天下。1200V以上的碳化硅应用领域有新能源汽车，光伏，机车牵引，智能电网等，高铁机车的牵引电压在6500V以上，地铁则一般在3300V左右。 我国新能源汽车产业正不断蓬勃发展，去年的销量约在80万辆，今年预计会超过100万辆。推广新能源汽车最主要的目的是降低CO2的排放。迄今为止，日本丰田公司推出的油电混合动力汽车已销售超过1100万辆，共计约减少7700万吨CO2的排放。目前，主流发达国家都在推广这类新能源汽车。国家发展和改革委员会也制定了新能源汽车的发展计划，每五年的销量应有成倍的上升。未来，在包括车用，辅助设施，充电桩等的整个新能源汽车产业，均会成为支撑碳化硅在中高电压领域高端应用的重要组成部分。新能源汽车目前存在的核心困难是充电速率过慢，主流的研究热点集中在快速充电技术，而快充技术的实现就需要用到高压碳化硅半导体器件。电动汽车主要有三大部件：一是电池，二是电机控制部分，三是电机。从电池到电机的驱动，中间很重要的衔接环节就是电机控制部分，它需要专门器件碳化硅MOSFET(金属-氧化物半导体场效应晶体管)去转换。丰田的凯美瑞车型就使用了碳化硅半导体模块，核心器件均为碳化硅半导体材料制备。特斯拉的Model 3型汽车车，也全部使用了碳化硅半导体模块，每辆车会用到24个碳化硅模组，现今在道路上行驶的Model 3车辆中该碳化硅模块的数量约为100万。
碳化硅半导体在军事、航天上也有许多应用，不管是电力电子，还是微波设备，在军工领域均有大量应用。微波器件领域是整个碳化硅器件应用的一个细分市场。微波通讯在军用领域的一个典型应用是相阵控雷达，像美国的F/A-18战斗机，已经装备了碳化硅衬底外延氮化镓HEMT(高电子迁移率晶体管);还有地基导弹系统，像萨德系统中的核心器件就是碳化硅衬底外延氮化镓的HEMT，美军已基本全面装备使用，而我国仍未完全立项，不过相信出于战略上的考虑也会加快推进实行。军事应用是由于战略的需求，但该领域市场规模应该不会太大。射频微波领域对应于民用就是通讯领域，也是整个碳化硅半导体产业应用增长的关键领域。2018年6月，首个完整版全球统一5G标准正式出炉，相信5G通讯的应用，也会大大推动碳化硅半导体产业化的进程。 光伏领域是目前碳化硅器件最大的应用市场，之后是新能源汽车领域，应会逐渐超过光伏领域。 其他的应用方向像LED产品已实现产业化，是非常大的一个应用领域。
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发表于 2020-9-18 14:25:20
