市场研究和策略咨询公司YoleDéveloppement发布了2020年第四季度《化合物半导体季度市场监测报告》,其中对碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)的应用进行了改进,加入了两个新模块:
•模块I:用于电力电子应用的GaN和SiC;
•模块II:用于射频电子应用的GaAs和GaN。
电力电子
功率碳化硅:尽管COVID-19大流行产生了短期影响,但碳化硅器件市场收入仍在增长,预计到2025年将超过30亿美元。电动汽车和混合电动汽车(EV / HEV)仍将代表SiC设备的重要推动力。
功率氮化镓:Yole预计到2025年GaN业务将超过6.8亿美元。2019年底,Oppo盒内快速充电器采用GaN高电子迁移率晶体管(HEMT),推动了这种宽带隙材料的普及。然而GaN刚刚开始进入终端消费者大众市场,该市场将实现量产。
射频
GaN RF:Yole估计GaN RF器件市场将从2019年开始以12%的复合年增长率(CAGR)增长,到2025年将超过20亿美元。这主要由电信和国防应用推动,估计在军事方面GaN RF器件的采用将迅速增长,到2025年将超过10亿美元。GaN RF业务的发展不仅取决于OEM技术,还取决于地缘政治背景。
GaAs RF:由于5G和Wi-Fi 6手机应用需求增长的推动,RF GaAs芯片市场将从2019年的28亿美元增长到2025年的36亿美元以上。
5G电信基础设施——GaN的优势
OEM厂商正在寻找具有更大带宽、更高效率和更好热管理的新型天线技术平台,以便在6GHz以下和毫米波范围内部署更高的频率。在RF功率应用中,GaN技术已成为硅基LDMOS和GaAs的重要竞争对手,显示更好性能和可靠性,并有可实现成本降低。随着GaN-on-SiC进入4G LTE电信基础设施市场,预计将在5G 6GHz以下RRH实施中保持强势地位。
GaAs——关键领域
手机市场是GaAs装置的主要推动力,手机中功率放大器(PA)含量不断增加。5G对PA的需求至少比4G高出两倍。除此之外,对于线性和功率的严格要求使GaAs成为RF前端模块(FEM)中PA的首选材料。尽管CMOS的单芯片成本较低,但是就模块和性能而言,它不一定具有优于GaAs的优势。
汽车应用带来的功率SiC器件的繁荣
自从2018年特斯拉的主要逆变器中采用SiC之后,汽车领域正成为功率SiC器件的主要推动力。此后,不同品牌的汽车制造商对于SiC解决方案的创新设计成倍增加。2020年,比亚迪其高级车型采用了基于SiC的主逆变器解决方案。在繁荣的SiC电源市场中,汽车市场无疑是最重要的推动力,预计到2025年将占据整个设备市场份额的60%以上。