IGBT已經(jīng)是非常成熟的產(chǎn)品，目前在中高電壓領(lǐng)域的市場規(guī)模達(dá)16億美元。未來IGBT有向縮小電壓范圍發(fā)展的趨勢，以滿足電視機(jī)、計(jì)算機(jī)適配器和照相機(jī)等消費(fèi)類目標(biāo)應(yīng)用需求，從而搶占更多市場。與此同時(shí)，在上述應(yīng)用中的SJMOSFET可提供更快的開關(guān)頻率和具有競爭力的價(jià)格，2012年年底，SJMOSFET市場規(guī)模將達(dá)5.67億美元。
功率電子領(lǐng)域主要負(fù)責(zé)DC-DC轉(zhuǎn)換、AC-DC轉(zhuǎn)換、電機(jī)驅(qū)動等工作。需要更輕更小更高效率更便宜，目前有4種技術(shù)來對應(yīng)這些要求，分別是silicon IGBT，Super Junction（SJ） MOSFETs，Gallium Nitride（GaN）and Silicon Carbide（SiC）-baseddevices.
GaN和SiC對功率電子市場來說還不成熟。前者要求在制造工藝上做技術(shù)改進(jìn)，特別是外延厚度；而后者，目前是一種昂貴的材料，不適合在消費(fèi)類市場使用。
從功率處理能力來分，功率半導(dǎo)體分立器件可分為四大類，包括低壓小功率分立器件（電壓低于200V，電流小于200mA）、中功率分立器件（電壓低于200V，電流小于5A）、大功率分立器件（電壓低于500V，電流小于40A）、高壓特大功率分立器件（電壓低于2，000V，電流小于40A）。
IGBT是RCA公司和GE公司在1982年提出并于1986年開始正式生產(chǎn)并逐漸系列化的器件，是繼雙極晶體管（GTR）和MOSFET后的第三代功率半導(dǎo)體分立器件，其綜合GTR和MOSFET的優(yōu)點(diǎn)，具有易于驅(qū)動、峰值電流容量大、自關(guān)斷、開關(guān)頻率高的特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于小體積、高效率的變頻電源、電機(jī)調(diào)速、UPS以及逆變焊機(jī)當(dāng)中，是目前發(fā)展最為迅速的新一代功率器件。
IGBT下游應(yīng)用領(lǐng)域也非常廣闊，從IGBT的耐壓范圍上來分，600V-1200V的IGBT主要用于電磁爐、電源、變頻家電等產(chǎn)品，現(xiàn)階段這部分市場的IGBT用量最大；低于600V的IGBT主要用于數(shù)碼相機(jī)閃光燈和汽車點(diǎn)火器上；電壓大于1200V的IGBT主要以1700V的IGBT為主，這部分產(chǎn)品主要用在高壓變頻器等工業(yè)產(chǎn)品上。
未來推動IGBT市場增長的最主要領(lǐng)域是變頻器、變頻家電、軌道交通產(chǎn)業(yè)、太陽能及風(fēng)能可再生能源、混合動力車和純電動車。出汽車外的市場都集中在中國。
變頻器產(chǎn)業(yè)：變頻器對電機(jī)轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)，由此可以節(jié)約不必要的能源浪費(fèi)。應(yīng)用變頻器的電動機(jī)節(jié)能效果明顯，一般節(jié)能率在20%-30%，較高的可以超過50%，節(jié)能潛力巨大。由于變頻器廣泛應(yīng)用到機(jī)械、油氣鉆采、冶金、石化、電力和市政等領(lǐng)域，具有廣泛的下游應(yīng)用需求，未來市場將有望保持持續(xù)增長，其中，我們預(yù)計(jì)高壓變頻器未來三年將保持40%以上的增速，而中低壓變頻器未來三年也將保持20%以上的增速。變頻器市場快速的增長，將保證作為變頻器主要原材料的IGBT的需求快速增長。
目前國內(nèi)基本都是只能做到封裝IGBT管，完全自主生產(chǎn)我沒有看到，雖然南車說自己有8英寸線，但未聽說正式投產(chǎn)。
更先進(jìn)的SIC和GAN，中國是完全空白，基本是日本\美\德的天下。
SiC比GaN最佳工作電壓更高，最佳工作功率更高。其應(yīng)用范圍比較窄，局限在軌道交通、海上風(fēng)電、PV和工業(yè)驅(qū)動領(lǐng)域。對于HEV、EV和PHEV市場，SiC比GaN缺乏競爭力。HEV是目前市場主流，被豐田壟斷，而豐田傾向于采用GaN而非SiC，當(dāng)然了2015年之前IGBT還是主流。
豐田第二代普瑞斯PCU中采用的逆變器IGBT為平面型，從第三代開始采用溝道型，因此后者的IGBT尺寸和厚度均小于第二代PCU.其中，芯片面積減小約17%，為11.7mm×9.4mm，厚度從380μm減至165μm.還提高了耐壓，從850V增至1250V.另外，第三代PCU中配備的IGBT，每枚芯片流過的電流為200A左右。
由于與SiC-MOSFET為縱向型元器件不同，GaN-MOSFET為橫向型元器件，因而容易將外圍芯片集成在同一底板上。這一點(diǎn)很有吸引力。由于可采用硅底板，因此不會像SiC那樣受到底板尺寸的限制。將來在汽車領(lǐng)域，有可能分為SiC-MOSFET及GaN-MOSFET分別采用。某些大馬力的HEV、EV、PHEV可能使用SiC-MOSFET，但HEV、EV、PHEV的賣點(diǎn)就是環(huán)保而非大馬力，與汽油機(jī)轎車相比，HEV、EV、PHEV的馬力肯定不足。
軌道交通將是SiC最主要的市場，日本三大SiC廠家三菱、東芝和日立都是全力以赴開發(fā)此市場，三菱動作最迅速。
GaN是具備高電子遷移速率的晶體管，主要在Si、SiC和藍(lán)寶石基板上制造，SiC是一種異常堅(jiān)硬的材料，鉛鋅礦纖維水晶結(jié)構(gòu)，適合化合物半導(dǎo)體。
采用GaN技術(shù)，可以做到更小、更低溫度（Cooler）和更低成本。其他GaN市場還包括D類音頻放大器、PV微逆變器、低壓無刷直流馬達(dá)和LED照明，這些需要高效、小體積、高頻的市場。
在GaN市場上，Transphorm無疑是投資人的關(guān)注焦點(diǎn)，該公司從2009年開始，已陸續(xù)從Google創(chuàng)投及索羅斯基金管理（Soros Fund Management）獲得高達(dá)10400萬美元的資金挹注，這也顯示出市場對GaN倍感興趣。
由于大量熱錢進(jìn)入市場，也促成不少GaN新進(jìn)業(yè)者冒出頭來搶市，包含位于比利時(shí)Hasselt的磊晶業(yè)者——EpiGaN，以及位于加拿大渥太華的無晶圓廠（Fabless）業(yè)者——GaNSystems等；另外，設(shè)立于美國加州圣荷西的整合電路與組件供貨商——英特爾（PowerIntegrations）也透過購并GaN半導(dǎo)體商——Velox，積極切入市場。
不僅如此，英飛凌（Infineon）亦從艾司強(qiáng)（Aixtron）采購有機(jī)金屬化學(xué)氣相沉積（MOCVD）設(shè)備，進(jìn)一步將GaN半導(dǎo)體材料沉積在硅基板上，成功跨足該領(lǐng)域；而韓國樂金（LG）也采用相似手法展開布局。
另外，三星（Samsung）也在嘗試研發(fā)硅基GaN為主的功率半導(dǎo)體；日本三肯（Sanken）也預(yù)計(jì)在2012年底～2013年，與Panasonic及古河（Furukawa）等大廠連手量產(chǎn)GaN組件。其他計(jì)劃進(jìn)入GaN開發(fā)的業(yè)者還包括荷蘭的NXP（NXP）半導(dǎo)體，以及總部位于瑞士日內(nèi)瓦的意法半導(dǎo)體（ST）。
一般來說，發(fā)展與測試一種新半導(dǎo)體材料的時(shí)間相當(dāng)長，但隨著世界各地大廠紛紛投入，很有可能在未來2～3年內(nèi)就大量出現(xiàn)商用化的GaN產(chǎn)品。
硅基GaN磊晶目前單位價(jià)格跟往后在市場上的預(yù)估價(jià)格相比，便顯得相當(dāng)昂貴。
雖業(yè)界均看好GaN組件可提升電源轉(zhuǎn)換效率，但仍面臨諸多生產(chǎn)挑戰(zhàn)。目前最關(guān)鍵的變量在于如何降低量產(chǎn)成本，也就是如何改善現(xiàn)有的6吋晶圓技術(shù)或直接跳到8吋
舉例來說，IR正全力進(jìn)行更完善的生產(chǎn)設(shè)備整合；而意法半導(dǎo)體或NXP則藉由購買磊晶Epitaxy，并以慣用的互補(bǔ)式金屬氧化物半導(dǎo)體（CMOS）制程生產(chǎn)，不須自行制作磊晶。此即回到營運(yùn)模式與企業(yè)定位的問題，將反映成本結(jié)構(gòu)上的差異，但目前很難進(jìn)行比較。
與成本結(jié)構(gòu)的發(fā)展情形相同，GaN組件結(jié)構(gòu)也會因技術(shù)整合方式不同，而有所差異，IR與宜普目前都采取逆向工程方式，將1～1.5微米（μm）厚的GaN磊晶層鍍在硅基板上；至于Epi GaN與位于德國專門制造磊晶的Azzurro半導(dǎo)體，則宣稱可供應(yīng)5～7微米厚的GaN層。后者將一舉改變生產(chǎn)GaN組件的方式，若以崩潰電壓為主要訴求更是如此。
隨著三星推出6000/7000/8000三大系列的9款LED電視新品上市，夏普也上市以LED為主打的LE700A的三款產(chǎn)品，而索尼炫薄ZX1系列以其9.9mm的超薄搶足了人們的眼球。一時(shí)間LED電視成了最近黑電業(yè)界除了液晶面板漲價(jià)之外最受關(guān)注的話題，像每個(gè)新產(chǎn)品現(xiàn)世的那樣，這些LED電視均價(jià)值不菲。
比普通液晶電視貴近一倍貴價(jià)LED遭非議
LED最吸引人的莫過于其超薄的身材，除了索尼ZX1不足1厘米以外，三星今年新上市的6000/7000/8000系列都擁有極致超薄的身材，最薄只有2.99厘米。比起普通的液晶電視7、8厘米左右的身材堪是搶眼，然而這些LED電視除了海信TLM42T08GP以外，其他的報(bào)價(jià)均在1萬3千元左右，即使是40英寸的三星UA40B7000WF也在1萬6千元左右。
目前國內(nèi)上市的主流LED液晶電視報(bào)價(jià)
品牌型號規(guī)格報(bào)價(jià) 索尼 KLV-40ZX1 40英寸 26999元 三星 UA46B7000WF 46英寸 17999元 三星 UA46B6000VF 46英寸 18500元 三星 UA46B8000VF 46英寸 24888元 三星 UA40B6000VF 40英寸 14999元 三星 UA40B7000WF 40英寸 16499元 三星 UA55B8000VF 55英寸 33888元 夏普 LCD-65XS1A 65英寸 129000元 夏普 LCD-52XS1A 52英寸 99990元 海信 TLM42T08GP 42英寸 9588元 創(chuàng)維 55LED09 55英寸 16500元
從上面的報(bào)價(jià)表上可以看到三星是LED的主力，共有6款LED電視在市場上銷售，而46英寸是三星LED主力，40/46英寸則是整個(gè)LED電視的主流規(guī)格，報(bào)價(jià)從9588至24888元左右。而普通液晶電視，40/42英寸國產(chǎn)機(jī)報(bào)價(jià)集中在6、7千元左右，新機(jī)集中在7千元左右，TCL今年新上市的42英寸P10報(bào)價(jià)在7640元，合資企業(yè)像三星650系列里的40英寸LA40A650A1F報(bào)價(jià)為8900元。46英寸全高清液晶國產(chǎn)報(bào)價(jià)在7、8千多，如果是外資將近萬元。
同樣超薄的合資產(chǎn)品，3.5厘米厚度的日立UT42-MH08C只需要8499元；而厚度為2.99厘米的三星最低價(jià)的一款40英寸LED報(bào)價(jià)為14999元，兩者厚度相差不到1厘米，但是報(bào)價(jià)卻差了將近一半。除了海信的一款TLM42T08GP以外，其他均比普通液晶電視貴上40%以上。
除上述廠商以外，目前會另行采購磊晶制作GaN功率組件的通常是無晶圓廠公司，例如加拿大的GaNSystems、美國南卡羅萊納州的Nitek，以及德國柏林的BeMiTec.這些公司的共通處是規(guī)模較小，由此可見，對磊晶業(yè)者來說GaN市場的前景并不明朗。
IR與EPC現(xiàn)在GaN市場取得領(lǐng)先，且皆已推出商用產(chǎn)品，不過，截至目前為止，來自GaN組件的營收還是相當(dāng)?shù)汀Ｒ惨虼耍珽PC現(xiàn)正嘗試與位于明尼蘇達(dá)州的組件批發(fā)商Digi-Key接洽，期拓展銷售管道。
在此同時(shí)，硅基GaN的發(fā)光二極管（LED）技術(shù)也正逐漸發(fā)揮影響力，將吸引更多功率組件采用相似構(gòu)造。由于與功率電子相比，LED領(lǐng)域?qū)aN更加熟悉，故驗(yàn)證期相對較短，一旦硅基GaN的LED技術(shù)發(fā)展成熟，也將帶動電源供應(yīng)領(lǐng)域?qū)牍杌鵊aN功率半導(dǎo)體的發(fā)展。
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