電子發燒友網報道（文/黃晶晶）近日，在第九屆EEVIA年度中國電子ICT媒體論壇暨2021產業和技術展望研討會上，英飛凌電源與傳感系統事業部市場總監程文濤分享了主題為低碳互聯時代的第三代半導體技術發展演進的演講。他提到在能源轉換效率的提升上面，第三代半導體起到關鍵作用，能夠有效推動綠色能源、碳中和等目標的實現。

英飛凌電源與傳感系統事業部市場總監程文濤

當前，高能效解決方案對于促進全球發展和滿足由此產生的能源需求越來越重要。電力將成為21世紀最重要的能量載體，英飛凌為電力產業鏈的每個環節提供半導體，例如風力發電、光伏發力，輸電/儲能，提供穩定高效供電，用電方面提供高效用電，增效節能的方案等。



英飛凌主要提供的產品包括IGBT模塊、SiC模塊、分立式功率器件、驅動器IC、MCU、SiC MOSFET、SiC二極管、GaN HEMT等等。

程文濤介紹，英飛凌對于提高能效方面提供CoolSiC MOSFET和CoolGaN HEMT兩大品牌的產品。其中，CoolSiC MOSFET將功率密度和性能提升至新的高度，具有最高導熱系數，支持標準驅動器，可以實現更簡單的拓撲，支持緊湊型設計方案。

CoolGaN HEMT能夠以最高開關頻率工作，具有高能效和最高功率密度，真正零反向恢復電荷，可選芯片級集成，支持系統集成等特性。

程文濤表示，當前，采用第三代半導體能夠提升器件的開關頻率，有助于能源轉換，并且可以將體積做得更小，這一點在充電器上體現得非常突出。而第三代半導體由于它的禁帶寬度遠遠高于硅，因此它做出來的器件的寄生參數特別小，從而提升效率。

另外，英飛凌的碳化硅采用溝槽式，這種結構解決了大多數功率開關器件可靠性的問題。“現在用的大都是平面結構，它難以在導通損耗和長期可靠性上得到平衡。你給它加點電就能導通得非常徹底，那么它的門級就需要做得非常薄，這個很薄的門級結構，在長期運行的時候，在大批量運用的時候，就容易產生可靠性的問題。如果你要把它的門級做的相對比較厚，就沒辦法充分利用溝道的導通性能，而溝槽的做法就能夠平衡這兩個問題，這是英飛凌的碳化硅。”程文濤說道。





雖然第三代半導體的價格遠高于硅基半導體，不過在規模化之后價格的問題將迎刃而解。例如汽車應用的碳化硅會放量上漲。當前，2021年GaN和SiC的價格相似，但都明顯高于Si。由于規模經濟、缺陷密度和產量提高，以及向新一代的技術升級，WBG的價格迅速下降，WBG器件的價值最初來自于性能提升；隨著價格下降，預計某些設計的系統成本將接近基于Si的設計。

在發電方面，到2025年，全球范圍內，來自可再生能源的電力有望超過煤炭。如今，可再生能源發電成本已與燃煤發電成本持平。世界各國各行業要實現其二氧化碳減排目標，離不開可再生能源。英飛凌是排名第一的可再生能源發電用半導體供應商。

在用電方面，數據中心是用電大戶。全球數據中心用電需求呈指數級增長，使得數據中心需要提高能效。數據顯示，如果美國的每個數據中心都使用CoolGaN，那么每年可節電40億度，減排二氧化碳200萬噸。

在歐洲，為服務器和數據存儲產品供電和散熱消耗的電量，相當于歐盟總耗電量的2%，預計到2030年將達到78億度電。英飛凌提供的解決方案可支持優化系統架構，實現性能強大的高效電源，同時大幅降低損耗并提高功率密度，從而降低散熱要求。



另外，5G的用電問題也日益突出。5G要求重新規劃網絡，以優化網絡基礎設施能耗。數據流量和處理這些數據所需的用電量迅猛增長，使得基站運營商迫切需要節省電費。英飛凌可為5G網絡提供完備的電源解決方案，實現獨一無二的系統級價值主張，涵蓋ACDC、DCDC、RFS。

英飛凌作為全球十大半導體公司之一，全球員工約46700名，致力于成為汽車電子、電源管理和驅動系統、傳感器系統、安全互聯系統、無線組合、差異化存儲等領域的領導者。英飛凌已經取得汽車電子、功率半導體全球排名第一、微控制器全球排名第三的市場地位。并將通過優勢的產品組合助力碳達峰碳中和目標實現。