Företag inom halvledarområdet kiselkarbid

Kiselkarbidhalvledarföretagen satsar stort på att utveckla produkter med minskade switchförluster för att driva på marknadstillväxten och öka effektiviteten i industriell utrustning som motordrifter och avbrottsfri kraftförsörjning (UPS). Dessa innovativa produkter minskar energiförlusterna och ökar effektiviteten i en rad olika industriella applikationer, t.ex. motordrifter.

Företag använder vertikal integration för att hantera sina leveranskedjor från waferproduktion till utveckling av enheter, till exempel Wolfspeed och ON Semiconductors partnerskap med tillverkare av SiC-wafers för att säkra leveranser.

Kraftelektronik

Halvledarkomponenter av kiselkarbid har blivit alltmer populära inom kraftelektronikindustrin. Fördelarna jämfört med kisel är högre verkningsgrad, lägre förluster, mindre storlek och högre effekttäthet. Dessutom har dessa enheter lägre värmemotstånd, snabbare växlingshastigheter och är lämpliga för högre driftstemperaturer.

I takt med att användningen av elfordon och förnybar energi fortsätter att öka, kommer även efterfrågan på dessa enheter att öka. För att möta denna ökade efterfrågan investerar tillverkarna i nya anläggningar för tillverkning av halvledare av kiselkarbid; ett exempel är Wolfspeeds 200 mm SiC-tillverkningsanläggning nära Utica i New York som sannolikt kommer att tas i drift 2022.

Resonac och Soitec har gått samman för att utveckla en process som gör det möjligt för Resonac att producera SmartSiC-wafers med högt utbyte mer kostnadseffektivt och snabbare, vilket i slutändan kommer att påskynda utvecklingen av kiselkarbidkomponenter.

Halvledare av kiselkarbid kommer också att gynnas av den växande efterfrågan inom industriell automation, eftersom dess tillämpningar kan bidra till att förbättra produktiviteten och tillförlitligheten i automationssystem. Halvledarkomponenter av kiselkarbid klarar högre temperaturer, snabbare växlingshastighet och lägre förluster än motsvarande kiselkomponenter - och de kan dessutom arbeta vid högre frekvenser med högre effekttäthet, vilket gör dem lämpliga för tuffa miljöer.

Fordon

Kiselkarbid är ett halvledarbasmaterial som kan dopas med kväve eller fosfor för att användas som en n-typ enhet, eller gallium, beryllium eller aluminium för att göra en p-typ enhet. När det dopas på rätt sätt kan det tillverkas till enheter som kraftmoduler och tyristorer som har tillämpningar inom energihantering, data- och kommunikationsenheter samt elfordon.

Med den ökande förekomsten av elfordon och förnybara energikällor har intresset för kraftelektroniken ökat explosionsartat bland fordonstillverkare, eftersom dessa enheter bidrar till att öka laddningshastigheten för fordonsbatterier och öka körsträckorna - vilket stimulerar tillväxten på marknaden för halvledare av kiselkarbid.

Wolfspeed, ett USA-baserat företag som specialiserar sig på SiC-teknik och produktion, är engagerat i olika projekt för att skapa produkter som använder detta halvledarmaterial. Deras MOSFET-teknologi (silicon carbide metal oxide field-effect transistor) erbjuder överlägsen prestanda med lägre on-motstånd än konkurrenterna och större tillförlitlighet - vilket gör den perfekt för kraftaggregat.

Denna rapport erbjuder en djupgående marknadsanalys av den globala marknaden för halvledarenheter av kiselkarbid, som täcker dess dynamik, trender, möjligheter, utmaningar och begränsningar. Den profilerar ledande aktörer och analyserar deras tillväxtstrategier genom produktlanseringar, avtal, partnerskap samarbetskontrakt förvärv expansioner. Dessutom segmenterar denna studie denna marknad enligt enhet, waferstorlek slutanvändningsapplikationsregion.

Industriell automation

Industriell automation är en ny delsektor inom halvledarindustrin som växer snabbt på grund av den stora efterfrågan på kraftelektronik och system för energiomvandling. Dessa tekniker används för att styra och övervaka maskiner, vilket hjälper företag att förbättra effektiviteten och öka produktiviteten samtidigt som de snabbt kan upptäcka potentiella problem som kräver snabba lösningar.

Företag som specialiserar sig på industriell automation kan hjälpa ditt företag med installation och hantering av integrerade system. Deras experter kan också ge dig råd om hur du väljer lämplig hårdvara och mjukvara, vilket kan minska driftskostnaderna samtidigt som du enkelt kan utöka eller ändra ditt system, minska stilleståndstiden och öka tillförlitligheten.

Kiselkarbid har länge använts av flera företag som ett exakt och kostnadseffektivt sätt att automatisera industriella processer. Ett sådant exempel är Allegro Microsystems, en branschledare inom utveckling av krafthalvledare av kiselkarbid med huvudkontor i Manchester New Hampshire och internationell räckvidd genom distributionskanaler.

De nuvarande branschaktörerna dominerar, men nykomlingarna är redo att ta betydande steg framåt fram till 2023. De ökar produktionskapaciteten och investerar i strategiska partnerskap för att påskynda marknadsexpansionen; dessutom utvecklar många applikationer som lämpar sig för den fjärde industriella revolutionen - ett företag har till exempel skapat ett AI-system för maskinseende som kan upptäcka defekter och avvikelser under tillverkningsprocesser - särskilt effektivt när det används i applikationer med extrema temperaturer och hastigheter.

Telekommunikation

Halvledarkomponenter av kiselkarbid har överlägsen prestanda och tillförlitlighet jämfört med motsvarande komponenter av kisel, vilket gör dem väl lämpade för många olika tillämpningar. Deras kombination av egenskaper - hög effektivitet, effekttäthet och kompakta konstruktioner samt motståndskraft mot nötning, korrosion och extrema temperaturer - gör dem lämpliga för industriell automation där de styr maskiner i många olika branscher.

Kiselkarbidenheter i kraftelektronik har fått ökad användning på grund av den ökade användningen av elfordon (EV), vilket förbättrar energieffektiviteten samtidigt som räckvidden utökas. Dessutom kräver projekt för förnybar energi effektiva kraftomvandlingstekniker; halvledare av kiselkarbid erbjuder en idealisk lösning tack vare sina snabba växlingshastigheter och minimala ledningsförluster.

Kiselkarbidtransistorer har blivit en oumbärlig del av trådlös kommunikation och deras höga hastighet, prestanda och energieffektivitet gör dem till den perfekta lösningen för telekomapplikationer. I takt med att fler 5G-nätverk implementeras har efterfrågan på dessa viktiga enheter ökat.

Wolfspeed (tidigare Cree) erbjuder en omfattande portfölj av halvledarlösningar i kiselkarbid för olika branscher. Produktutbudet sträcker sig från epitaxiala wafers och diskreta kraftkomponenter till kiselplattor för användning inom telekom, kraftelektronik och förnybar energi.