碳化硅(SiC)在5G基站中的应用具有多方面的优势:
耐高压特性:SiC材料相比于Si材料具有超过10倍的击穿场强,这使得SiC功率模块在导通电阻和尺寸上仅为Si的1/10,从而大幅减少了功率损耗。
高频特性:SiC材料的开关速度是硅的3到10倍,这使得SiC元件能够适用于更高频率和更快的开关速度,非常适合5G通信的高频需求。
耐高温性能:SiC材料具有大的禁带宽度、高热导率,这使得SiC器件可以在更高的温度下工作,减少电流泄露,同时简化冷却系统的设计。
提高 效率和功率密度:SiC器件的低导通电阻和低能量损耗有助于提高电力电子系统的效率和功率密度,这对于5G基站的电源转换和无线通信设备非常重要。
射频器件的应用:SiC基氮化镓(GaN)是5G基站功率放大器的理想材料,因为它们结合了碳化硅的高导热性能和氮化镓在高频段下的大功率射频输出的优势,能够满足5G通信对高频性能和高功率处理能力的要求。
市场前景:随着5G基站的建设和雷达下游市场的大量需求,预计半绝缘型碳化硅衬底市场规模将取得较快增长,半绝缘型碳化硅衬底市场出货量(折算为4英寸)将由2020年的16.58万片增长至2025年的43.84万片,期间复合增长率为21.50%。
行业增长潜力:预计到2026年,碳化硅器件市场规模将增长至89亿美元,其中新能源汽车将占据52%,而射频、工控与能源将分别占据33%、16%,这表明5G基站建设是推动碳化硅市场增长的主要驱动力之一。
综上所述,碳化硅材料在5G基站中的应用具有显著的性能优势和市场增长潜力,预计将在未来几年内得到更广泛的应用。