文章摘要
【关 键 词】 SiC技术、电力电子、Qorvo、SiC器件、光伏储能
SiC（碳化硅）技术正迅速成为电力电子领域的核心技术，预计市场规模将从2023年的10亿美元增长至2030年的150亿美元，年复合增长率达到35%。射频芯片巨头Qorvo通过收购UnitedSiC等战略布局，已成为全球领先的连接和电源解决方案供应商之一，在SiC领域占据重要地位。
Qorvo在SiC领域的核心竞争力之一是其独特的堆叠式共源共栅（Cascode）架构，该架构结合了具有全球专利的常开SiC JFET与Si MOSFET，构建出具有标准栅极驱动特性的常关SiCFET器件。与传统SiC MOSFET相比，Qorvo的Cascode JFET结构更简单，没有栅极氧化层，从根本上解决了SiC MOSFET栅极氧化层缺陷或击穿所带来的风险；同时，由于少了一个沟道电阻，Qorvo SiC FET拥有更低的导通电阻RDS(on)，开关速度更快，有效减小变压器尺寸和母线滤波电容容量，降低系统成本。
Qorvo的SiC产品种类丰富，涵盖肖特基二极管、结型场效应晶体管（JFETs）、SiC模块和场效应晶体管（FETs）等多个系列。其中，肖特基二极管系列有三种不同的额定电压和电流规格；SiC JFET系列是高性能SiC常开JFET晶体管，电压范围为650V至1700V，具有低至4 mΩ的超低导通电阻；SiC模块包含半桥和全桥两种配置，工作电压1200V，导通电阻RDS(on)低至9.4mΩ；场效应晶体管系列则涉及650V、750V、1200V和1700V的不同电压等级。
在供应链方面，Qorvo与韩国晶圆制造商SK Siltron CSS签订了多年合作协议，确保了SiC裸片和外延片的稳定供应。此外，Qorvo选择从工业市场切入SiC领域，利用工业市场对可靠性、环境适应性等要求相对宽容的特点，积累经验和技术实力。在储能和服务器等工业细分市场中，Qorvo已经展示了其SiC器件的强大潜能。
随着全球减碳目标和能源转型的推进，光伏一体化系统正在成为市场主流，SiC成为光伏储能应用的最佳选择。Qorvo的SiC FET在7kW家用光伏逆变器和家用储能逆变器中，将散热量限制在最低限度，提高了系统效率。此外，数据中心和服务器的蓬勃发展也为SiC的应用带来了发展机遇。SiC功率器件凭借高效率、高功率密度、高耐压、高开关频率等优势，逐渐替代传统的Si基功率器件，成为数据中心电源系统的升级趋势。
Qorvo的SiC业务实现了强劲增长，在2024财年第一季度的财报中可以看到，Qorvo已收获了来自AI服务器和其他数据中心应用的数百万美元的SiC功率器件订单。在服务器电源单元（PSU）领域，Qorvo与台湾的OEM厂商合作超过2年，其SiC产品如750V 33mΩ D2-PAK SiC FET和750C 18mΩ TO-247 SiC FET已经在服务器领域备受认可。
2024年，以ChatGPT和Sora等为代表的大模型AI应用仍然如火如荼，可以预见数据中心服务器需求将持续增长，向SiC器件的转变和对SiC的需求将进一步提高。尽管SiC器件的初始成本可能高于传统硅器件，但从长远来看，由于其能效提升带来的节能效果，总体拥有成本（TCO）将是可观的。数据中心的能效革命可能不仅仅是由硬件性能提升推动的，更是由材料创新——特别是SiC功率器件的广泛应用所驱动的。
Qorvo的大多数SiC功率器件设计符合AEC-Q101标准，为其接下来进军新能源汽车领域做好了准备；器件的最大操作结温(Tj max op)可达到175°C，具有优秀的热稳定性。随着在工业应用中继续积累经验和技术“量”，Qorvo终将实现在SiC领域的质的飞跃。
原文和模型
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【原文作者】 半导体行业观察
【摘要模型】 moonshot-v1-32k
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