体积更小效率更高5G时代第三代半导体功率器件显

5G时代,半导体功率器件正在发挥越来越重要的影响。小到充电器,大到高铁、新能源汽车……核心的控制系统都离不开他们。在生活中,大家比较熟悉的是芯片,但芯片研发出来后并不能直接使用,而是要通过加工成为功率器件——一个个指甲盖大小的黑盒子,芯片被嵌在盒中、盒外有两三根金属针脚。就是这样的小盒子,在和“电”相关的各个领域发挥着巨大作用。当前半导体材料已发展至第三代,碳化硅和氮化镓两种材料是第三代半导体功率器件的主流发展方向。相对于传统的硅材料,第三代半导体功率器件体积更小、重量更轻、效率更高。通俗地说,有了碳化硅和氮化镓等功率器件,手机、电脑的充电器可以变得小巧、电动汽车的电源体积可以节省80%左右、卫星的重量可以减少吨级……在杭州,有这样一家年轻的初创企业——派恩杰半导体(杭州)有限公司,从两年多前创立到现在,他们专注于碳化硅和氮化镓功率器件设计制造,为第三代半导体功率器件国产化拓展了方向。

“我们主要把精力放在碳化硅和氮化镓功率器件研发上,氮化镓器件适合生产消费领域,可以用在充电器和激光雷达等方面;碳化硅器件则更适合高电压大功率应用,一般用在工厂设备、高铁、电动汽车、5G基站等工业场景中,应用场景广阔,是我们重点研发的领域。”派恩杰创始人黄兴介绍。

2019年4月,派恩杰对外发布首款氮化镓产品,这款产品可以降低70%-90%的电源损耗。黄兴说,对于消费级应用如手机快充等,氮化镓可以实现全面的导入和应用。目前5G通信业务正进入快速扩张期,对应的氮化镓功率器件需求持续增长,接下来氮化镓产业换代的步伐将加快。

同年8月,派恩杰发布国内首款6寸第三代碳化硅MOSFET,引起业内的广泛关注。该产品用于充电桩、太阳能及风能并网、高铁、智能电网等,损耗、能效等指标达到国际先进水平,自主研发的碳化硅功率器件水平领跑全国。

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