投稿|谁是中国的英飞凌？( 二 ) 投稿|半导体|芯片

对于绝大部分人来说，功率芯片是一个半导体中相对陌生的细分领域，大因此有必要掉书袋地解释下。
功率芯片是半导体中最基础的一类产品，直接利用的是晶体管的开关作用，通过多个功率开关组合（注：有时候还有电阻电感等器件配合）形成拓扑电路，来实现对功率也就是电压电流的控制，最终呈现调速、调频、整流、变压等等功能。简单总结，功率半导体就是转换并控制电力的功率半导体器件。
为了更加高效地控制功率，工程师们陆续发明了二极管、晶闸管、晶体管等器件，器件本身也逐渐向高性能、集成化方向发展。尤其是晶体管中的MOSFET和IGBT，更是成为了市场应用的主流。在本轮功率半导的缺货潮中，IGBT频繁进入大家的视野。
用电的地方就可能需要使用功率芯片，因此应用范围极其广，包括手机、新能源汽车、电网、光伏、轨道交通、家电、工业控制等。目前全球市场规模大概能达到400-500亿美元，占整个半导体的10%左右。

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功率半导体在半导体中的位置及产品分类，资料来源@芯导科技招股说明书

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【投稿|谁是中国的英飞凌？】2020-2026年，功率半导体中的IGBT在不同应用市场的发展预测（十亿美元），资料来源@天风证券

那碳化硅又是什么？

随着功率半导体的大火，大家的讨论也日趋激烈。经常有人跟我们讨论，SiC （碳化硅）才是未来，要替代IGBT，替代MOSFET 。其实这句话的前半段并没有什么太大的毛病，但说SiC和IGBT、MOSFET是替代关系就容易贻笑大方了。
因此有必要再废话做下解释。碳化硅本质就是第三代半导体材料的一种，而不是跟功率半导体器件划等号的。
那为什么它最近这么火呢，因为上文提到，功率半导体的发展方向是高性能，尤其是现在的新能源汽车对功率控制的效率提出了越来越高的要求，那传统的二极管、MOSFET和IGBT，基本都是基于硅基（Si）材料制造的，也就是所谓的第一代半导体。为了提高功率器件的性能，大家自然想到升级半导体材料，而SiC成为了首选。
功率半导体是器件，可以用SiC来做也可以用Si来做，只不过大家为了方便，对于用碳化硅来说的功率芯片经常只说SiC，完整的说法应该是SiC二极管、SiC MOSFET、SiC IGBT，这点在英飞凌的分类图里可以很直观的看到。另外需要补充的是，受制于量产的成熟度，目前商业化应用的多是SiC二极管、SiC MOSFET 。
简单总结，除器件设计变得更复杂外，采用碳化硅材料制造功率半导体是行业发展最为重要的升级方向之一。