人们不懈追求减少能源转化损失，提高能效，新的宽带间隙 (WBG) 半导体是一种可靠的节能降耗解决方案，可以通过系统减少碳足迹来减少技术对环境的影响。例如，我们最新的 650 V、750 V 和 1,200 V STPOWER 系列碳化硅 MOSFET 晶体管允许设计师开发电动汽车动力动汽车动力系统。更高的能效可以大大简化冷却系统的设计。更小更轻的电子设备有助于最大限度地减轻汽车的重量。在相同的功率条件下，自重较轻的汽车可以跑得更远。

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半导体汽车和分立器件产品部(ADG)Filippo Di Giovanni

意大利半导体的第三代碳化硅是我们的 STPOWERSiC MOSFET 为了更好地满足电动汽车制造商在碳化硅设计的动力电机逆变器、车载充电机和 DC-DC 严格要求转换器。在高端工业领域，我们的第三代碳化硅技术也可以解决充电桩等所有应用限制问题。第三代 STPOWERSiC MOSFET 与上一代相比，导通损耗和开关损耗都有所改善。导通电阻、栅极电荷和导通电阻的乘积是主要质量因素。与硅基 MOSFET 相比之下，改进幅度非常大，总损失降低高达 80%。目前全球都有 90 许多不同的项目使用第三代平面 STPOWER SiCMOSFET。选择它们是因为这项技术大大提高了能效。从意大利半导体设计的角度来看，我们现在专注于下一次迭代，第四代碳化硅技术将进一步减少总损失，有助于进一步提高能源效率。

在 SiC 意大利半导体依靠与主要合作伙伴签订的战略供应协议来购买晶圆，以维持制造活动的正常运行。同时，我们正在建立一个完全垂直的整合制造模式，以确保我们的供应链具有高稳定性和韧性，并整合我们收购的公司 Norstel AB(现已更名 ST SiC AB）衬底设计及生产业务。我们的既定目标是满足我们所有的基本需求，直到 2024 年内部采购比例达到 40%。

氮化镓 GaN 它是另一种重要的宽带间隙半导体材料，在技术成熟度上略落后于碳化硅 SiC。然而，设备制造商继续使用氮化镓设计产品，主要用于开发电源适配器和无线充电器等大型市场产品。氮化镓在汽车市场有着广阔的应用前景，可用于开发下一代车载充电机和 DC-DC 转换器。换句话说，第三代意法半导体SiC 领先于市场上现有的 GaN 技术。碳化硅适用于高压和高功率应用领域，而氮化镓更适用于高开关频率的中低功率转换器。

今天，GaN 它有效地解决了无线和有线充电器的市场需求。由于氮化镓材料的特性，市场上出现了新一代薄而轻的材料 PC 适配器。其它有前途的应用包括太阳能逆变器等可再生能源。氮化镓的高频开关特性也可用于设计未来电动汽车的车载充电器和 DC-DC 转换器。推出了意法半导体 650 V 开关管全系列产品为用户提供多种不同的包装选择，部分产品内部寄生电感很小，可提高高频开关的操作性能。这些优点还允许设计师选择体积和重量较小的无源设备。2022 年底，100 V GaN 晶体管将上市，这些产品可用于 48 V 轻混汽车、数据中心和电信设备 DC-DC 转换器。

未来 GaN 与硅共存多年，我们将继续改传统硅材料的低压和高压 MOSFET 和 IGBT 产品。例如，对于续航里程要求较低的城市通勤电动汽车，IGBT 就够了，经济划算。另一方面，800 V 由于性能是电源总线运动型汽车的最终目标，因此最好使用 SiC。另一个例子是 5G 基站电源：意大利半导体超结 STPOWERMOSFET 该系列性价比好，非常适合此类应用。

(注:本文自转载《IC2022年7月，代理商