国产碳化硅MOSFET全面开启对超结MOSFET的替代浪潮

一、SiC MOSFET取代SJ MOSFET的必然性

性能优势显著

高频高效：SiC MOSFET的开关频率（如GTC030N75F3的开关时间低至16ns）远超SJ 超结MOSFET，可减少电源系统中的磁性元件体积，提升功率密度（如数据手册中提到的“关断能量降低至150μJ”）。

高温可靠性：SiC器件在175°C高温下仍能保持稳定性能（如导通电阻仅从40mΩ升至55mΩ），而SJ MOSFET在高温下损耗显著增加。

低损耗特性：SiC的导通电阻和反向恢复电荷更低（如GTC055N75F3的Qrr仅65nC）。

成本下降加速替代

国产化降本：8英寸晶圆厂2025年量产，单片成本降幅达40%-50%，SiC MOSFET价格与SJ 超结MOSFET价格相同（如6英寸衬底价格已从6000元/片跌至1500元/片）。

规模化效应：碳化硅功率器件产能释放推动边际成本下降。

二、2025年SiC变革对电源行业的影响

技术端：设计范式重构

拓扑优化：高频特性要求电源设计采用LLC、DAB等软开关拓扑，减少开关损耗（如GTC075N75F3的Eon/Eoff低至110/90μJ）。

散热简化：SiC的高温耐受性（Tj达175°C）可减少散热器体积，助力超薄电源（如数据中心PSU厚度降低30%）。

设备国产化：本土企业突破外延炉、离子注入机，衬底良率从提升。

市场端：竞争格局重塑

淘汰低端产能：缺乏技术积累的中小厂商（如减薄栅氧层至30nm以下者）因可靠性问题（HTGB测试寿命不足1000小时）被出清。

国际竞争升级：国产SiC模块通过AQG324认证进入全球车企供应链， 标准与生态升级。

可靠性标准趋严：行业推动动态抽检（如TDDB寿命测试）和第三方认证，淘汰参数虚标企业。

生态协同：国产SiC产业集群，封装材料（如铜烧结胶）、测试设备本土配套完善。