來源：羅姆半導體社區

制造工藝、材料和包裝技術的進步，加上新的應用領域的出現，正在為寬帶隙器件創造各種各樣的復蘇。

電子制造業正以高于美國GDP的穩定速度增長，部分原因是電力設備已經在信息技術、電機驅動、電網基礎設施、汽車和航空航天等不同市場領域進入高價值產品領域。前三個是成熟市場，而電氣航天和汽車正在發展。

對于發電行業來說，電力設備的進步正在繼續推動高效可靠的電網基礎設施。目前，高達40%的發電功率在發電和最終使用之間通過電力電子器件。隨著數據中心應用程序的功耗相對于總功耗的增長，數據中心架構依賴于高效的設計。電力電子技術的革新推動了更多的電力航天應用，例如沒有配備更多或全電力發動機的液壓網絡。

在電動汽車中，動力裝置用于儲能、電力驅動和動力轉換、車內、熱力、動力總成和底盤。電動汽車的采用為電力電子提供了一個巨大的機遇。預計到2022年，它的市場規模將增至30億美元。

驅動生長的兩大技術是SiC（碳化硅）和GaN（氮化鎵），這得益于其優越的材料性能。碳化硅通常用于大功率應用（10千伏及以上），具有開關損耗低、成本低的優點，但可靠性較低。GaN通常用于高速應用（更高的開關頻率）。其他優點是工作溫度高，擊穿電壓高，更堅固，可靠，抗輻射能力強。但它存在材料失配（Si或SiC上的GaN）和成本較高的缺點。該表提供了關鍵材料特性的摘要。

由于市場容量有限，直到最近，這一領域的制造業還沒有太大進展。這個行業基本上能滿足2英寸和4英寸的需求。晶圓直徑加工到最近十年結束。工業采用6英寸。幾年前的晶圓和使用8英寸的有限產量。晶圓加工是需求回升的跡象。

然而，它與數字邏輯產業相比相形見絀，后者已遷移到12英寸。很久以前的晶圓加工。顯然，有需求就有供應。在未來幾年，由不斷發展的應用和制造業的成熟度（在成本和缺陷減少方面）驅動的電力設備的市場采用將是主要的增長動力。

讓我們來看一個主要方面，它涉及到所謂的外部缺陷，這些缺陷主要源于制造過程本身。外延沉積是缺陷產生的重要工藝步驟之一。使用此步驟形成大塊漂移層。這是一個很長的加工步驟，需要有高純度，但它有很高的傾向，產生更多的缺陷。

隨后的另一個關鍵步驟是所謂的離子注入，即在體層中加入適當的摻雜劑。為了獲得均勻的厚度，需要嚴格控制整個晶圓和晶圓與批次之間的工藝變化。超出公差的變化會顯著改變設備特性。

器件性能指標，如擊穿電壓，這是通過器件阻塞電壓的指示，是由工藝質量以厚度和摻雜均勻性的形式決定的。柵氧化層中較高的缺陷密度可能是諸如時變介質擊穿（TDDB）等失效機制的限制因素。

制造技術的進步將不僅在實現大批量生產能力方面發揮關鍵作用，而且還將向市場提供高質量的產品。

審核編輯黃宇