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2014-2019年中國肖特基二極管市場深度調研與投資前景研究報告

博思數據調研報告
2014-2019年中國肖特基二極管市場深度調研與投資前景研究報告
【報告編號:  I09165EIYN】
行業解析
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      企業決策提供基礎依據。
全球視野
全球視野
      助力企業全球化戰略布局與決策
政策環境
政策環境
      緊跟時政,把握大局。
產業現狀
產業現狀
      助力企業精準把握市場脈動。
技術動態
技術動態
      保持企業競爭優勢,創新驅動發展。
細分市場
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      發掘潛在商機,精準定位目標客戶。
競爭格局
競爭格局
      知己知彼,制定有效的競爭策略。
典型企業
典型企業
      了解競爭對手、超越競爭對手。
產業鏈調查
產業鏈
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進出口跟蹤
進出口
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前景趨勢
前景趨勢
      洞察未來,提前布局,搶占先機。
投資建議
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      合理配置資源,提高投資回報率。
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報告說明:
    博思數據發布的《2014-2019年中國肖特基二極管市場深度調研與投資前景研究報告》共十二章。首先介紹了中國肖特基二極管行業市場發展環境、中國肖特基二極管整體運行態勢等,接著分析了 中國肖特基二極管行業市場運行的現狀,然后介紹了中國肖特基二極管市場競爭格局。隨后,報告對中國肖特基二極管做了重點企業經營狀況分析,最后分析了中國 肖特基二極管行業發展趨勢與投資預測。您若想對肖特基二極管產業有個系統的了解或者想投資肖特基二極管行業,本報告是您不可或缺的重要工具。
    從肖特基二極管行業大趨勢上來看,全球肖特基二極管行業發展趨于平穩。各大廠商在規避風險和應對產業周期變化方面顯得更加成熟,通過科學的庫存管理維持行業的相對穩定,因此,肖特基二極管行業周期性將逐漸弱化。而國內的肖特基二極管行業由于其起點低、下游產業集中等特點,未來幾年里增長速度將大大高于全球平均水平,且波動幅度小于全球。 
    近年來,采用硅平面工藝制造的鋁硅肖特基二極管也已問世,這不僅可節省貴金屬,大幅度降低成本,還改善了參數的一致性。
SBD的主要優點包括兩個方面: 
    1)由于肖特基勢壘高度低于PN結勢壘高度,故其正向導通門限電壓和正向壓降都比PN結二極管低(約低0.2V)。 
    2)由于SBD是一種多數載流子導電器件,不存在少數載流子壽命和反向恢復問題。SBD的反向恢復時間只是肖特基勢壘電容的充、放電時間,完全不同于PN結二極管的反向恢復時間。由于SBD的反向恢復電荷非常少,故開關速度非?欤_關損耗也特別小,尤其適合于高頻應用。 
    但是,由于SBD的反向勢壘較薄,并且在其表面極易發生擊穿,所以反向擊穿電壓比較低。由于SBD比PN結二極管更容易受熱擊穿,反向漏電流比PN結二極管大。

肖特基二極管

    資料來源:博思數據研究中心整理 

    目前亞洲是全球最大的肖特基二極管需求市場,2012年亞洲地區肖特基二極管需求占全球總量的46.4%;歐洲市場需求占比為21.9%;北美地區需求占比為20.7%。

全球肖特基二極管需求分布

    資料來源:博思數據研究中心整理 

第一章 2013年全球肖特基二極管行業發展分析 1
第一節 2013年全球肖特基二極管行業發展現狀 1 

    功率半導體器件在節能技術和低碳經濟起著重要作用。功率半導體器件根據能被驅動電路輸出控制信號所控制的程度,可將功率半導體器件分為不控型器件如肖特基二極管(SBD)、快恢復二極管等;半控型器件如可控硅(Silicon Controlled Rectifier,SCR);全控型器件如靜電感應晶體管(Static Induction Transistor,SIT)、大功率雙極型晶體管(GiantTransistor,GTR)等。 
    功率半導體器件按驅動信號類型分類:(1)電流驅動型功率半導體器件即通過在控制端注入或抽出電流來實現器件開關切換,如靜電感應晶閘管(StaticInduction Transistor,SITH)、門極可關斷晶閘管(Gate.Turn.Off Thyristor,GTO)等。(2)電壓驅動型功率半導體器件即通過在控制端和另一引腳端加一定電壓信號來實現器件開關切換,如絕緣柵雙極晶體管(Insulated.gate Bipolar Transistor,IGBT)、MOS控制晶閘管(MOS-controlled Thyfistor,MCT)等。

功率半導體器件簡單框架

    資料來源:博思數據研究中心整理 

    功率二極管是電路系統的關鍵部件,廣泛適用于在高頻逆變器、數碼產品、發電機、電視機等民用產品和衛星接收裝置、導彈及飛機等各種先進武器控制系統和儀器儀表設備的軍用場合。功率二極管正向著兩個重要方向拓展:(1)向幾千萬乃至上萬安培發展,可應用于高溫電弧風洞、電阻焊機等場合;(2)反向恢復時間越來越短,呈現向超快、超軟、超耐用方向發展,使自身不僅用于整流場合,在各種開關電路中有著不同作用如緩沖、檢波等。為了滿足低功耗、高頻、高溫、小型化等應用要求對其的耐壓、導通電阻、開啟壓降、反向恢復特性、高溫特性等越來越,功率二極管的發展也日新月異。 

PIN二極管示意圖

  資料來源:博思數據研究中心整理

SBD示意圖
 

資料來源:博思數據研究中心整理

TMBS示意圖
 

資料來源:博思數據研究中心整理

JBS、MPS示意圖
 

    資料來源:博思數據研究中心整理 

    最常用的兩種功率二極管是PIN二極管和肖特基勢壘二極管(Schottky barrier diode,SBD)。前者屬于雙極型器件,具有高擊穿電壓和低反向電流優勢,由于少數載流子的注入有反向恢復過程;后者屬于多子器件或單極型器件,具有低導通壓降和高正向導通電流優勢但自身耐壓低與漏流高特點。為了減小導通壓降從而減少自身損耗,提出了溝槽MOS勢壘肖特基整流器(TMaS),而且可用于太陽能電池旁路應用。1994年B.J.Baliga等人提出一種肖特基結與PN結構相結合的構想解決了SBD的反向耐壓問題,這種結構稱為結勢壘控制肖特基二極管(Junctionbarrier Schottky,JBS)。此外,混合整流二極管(Merged PIN/Sehottkydiode,MPS)IlSl與JBS結構相似,但是正向導通特性不同,在正向偏壓下MPS中PN結是導通的而JBS中PN結是不導通的;兩者反向特性一致,均由隨電壓增加耗盡層的增加使相鄰耗盡層連接在一起,避免肖特基勢壘降低效應。 
    一、肖特基勢壘二極管 
    從1874年德國物理學家Braum發現了金屬—半導體接觸導電特性存在非對稱性并展開對其研究。直到1938年德國物理學家Schottky利用肖特基勢壘理論即半導體內存在穩定均勻分布的空間電荷層而形成勢壘,解釋了金屬.半導體接觸非對稱性的導電特性,同年英國物理學家Mott設計了金屬.半導體接觸模型命名為Mott勢壘。美國物理學家Bethe在1942年對這兩種模型深入研究并提出了熱發射理論。隨著肖特基接觸基本理論日漸成熟,利用金屬.半導體接觸形成的肖特基勢壘原理制作的肖特基勢壘二極管研究漸漸升溫。20世紀80年代后隨著半導體工藝技術的發展,肖特基勢壘二極管的發展逐步走向成熟。 
    1、肖特基勢壘二極管的優點及應用 
    近年來隨著需求增長具有更高的工作頻率、更小的元胞尺寸和更低功耗的肖特基二極管的應用范圍不斷擴大。肖特基勢壘二極管的典型應用包括整流電路、電源保護電路、電壓箝位電路等。此外,SBD的反向恢復時間比快恢復二極管或超快恢復二極管還要小,正向恢復過程中也不會有明顯的電壓過沖,因而它是高頻電路、超高速開關電路的理想器件。SBD有三個特點較為突出:(1)因為肖特基勢壘高度小于PN結勢壘高度,SBD的開啟電壓和導通壓降均比PiN二極管小,可以降低電路中的功率損耗較低水平;(2)SBD的結電容較低,它的工作頻率高達100GHz;(3)SBD是不存在少數載流子的注入因此它的開關速度更快,自身反向恢復時間只是肖特基勢壘電容的充、放電時間。 
    此外與普通PiN結二極管相比,SBD使用不同金屬及不同工藝可得到最佳的肖特基勢壘高度使正向壓降和反向漏電流最優折衷。這些因素使SBD在低壓、大電流電路領域受到極其重視。 
    2、肖特基勢壘二極管的發展現狀 
    近年來由于SBD的低導通壓降和極短反向恢復時間對電路系統效率提高引起了人們高度重視并應用廣泛。硅基SBD的缺點:(1)隨著提高其反向耐壓增大它的導通壓降也增大,因此多用于200V以下的低壓場合;(2)它的反向漏電流較大且對溫度敏感,SBD的結溫在125℃到175℃之間,而PIN整流管是200℃。隨著半導體工藝成熟學者們進一步突出SBD的優點,提出了眾多新結構來提高SBD的反向耐壓。 
    2008年東芝公司Johji Nishio等人將浮結應用于SBD(FJ-SBD也稱super SBD)結合SiC材料優越的電學特性,在相同外延層濃度、厚度時FJ-SBD比普通SBD耐壓提高且導通電阻下降,最終得到耐壓2700V,導通電阻2.57mΩ cm2,優值為11.3G的FJ.SBD。由于超結(SJ)理論具有劃時代意義,2004年倫斯勒理工學院Lin Zhu等人將SJ應用到4H-SiC SBD。2003年Cree公司Fabrizio Roccaforte等采用鎳硅化合物與Ti金屬和4H-SiC接觸形成高/低肖特基勢壘雙金屬溝槽結構的SBD(DMT),DMT反向特性由高肖特基勢壘高度決定而正向特性類似于低肖特基接觸勢壘高度的SBD。為了改善SBD的反向特性,降低反向漏流,增加正反向電流比,印度理工學院Y.Singh和M.Jagadesh Kumar等人相繼提出了橫向混合雙金屬SBD(LMDS)、橫向溝槽SBD(LTSS),橫向雙金屬溝槽SBD(LDSS)。

肖特基二極管結構

    注:(a)FJ-SBD;(b)SJ-SBD;(c)PSJ-SBD;(d)DMT;(e)LMDS

    資料來源:博思數據研究中心整理 

    除了上述之外,2006年加齊大學Gazi University對A1/Si02/pSi(MIS)肖特基勢壘二極管的結電容特性隨著溫度和頻率變化關系;同年Seong-JinKim提出了場限環和內部環輔助保護環結終端的SiC SBD研制,耐壓達1650V。2007年巴庫國立大學I.M.Afandiyeva等人利用A1-Ti10W90.Si接觸研制SBD,給出了電流.電壓特性隨著表面態變化關系及物理模型。2009年塞爾丘克大學O.Faruk Ytiksel對A1/p-si(100)肖特基二勢壘極管溫度低于300K電流-電壓特性研究。2010年圖爾大學Olivier Mnard等人在藍寶石襯底上實現Ni/GaN肖特基勢壘二極管在藍寶石襯底上研制,肖特基勢壘高度大約0.62~0.64eV,理想因子小于1.25。2011年土耳其Murat Soylu等人在金屬和半導體接觸之間加入一層有機化合物二氯熒光黃(DCF)層,經研究表明A1/DCF/p.Si肖特基二勢壘極管的理想因子和肖特基勢壘高度均大于A1/p.Si肖特基二勢壘極管,并且A1/DCF/p.Si具有較低的界面態密度,受Poole.Frenkel效應影響它的開啟電壓大約在0.4V。 
    二、結勢壘控制肖特基二極管 
    硅基SBD應用范圍受限主要原因是自身的反向耐壓一般低于60V,最高僅約100V。因此一種增強型SBD即結勢壘控制肖特基二極管的研究更為熱點,2004年APT公司推出了首個250V硅基JBS;2006年英飛凌將600V SiC JBS商業化,伴隨碳化硅材料加工及工藝的漸近穩定,使得功率肖特基二極管應用領域提高到lkV。所以JBS研究與生產是十分必要,推動著功率市場發展。 
    1、結勢壘控制肖特基二極管的優點及應用 
    具有大電流、高反向耐壓、開關速度快、抗浪涌電流強等特點的結勢壘控制肖特基二極管適合高頻功率電源、汽車電器、醫療電子設備、航天功率系統等領域。JBS結構典型特點是在SBD的外延層上集成多個PN結呈現梳狀。JBS在零偏和正偏時肖特基接觸部分導通,PN結部分不導通;JBS在反偏時PN結耗盡區展寬以致夾斷電流通道有效抑制肖特基勢壘降低效應。所以JBS的突出優點是擁有肖特基勢壘二極管的通態和快速開關特性,還有P.i-N二極管的關態和低泄漏電流特性。JBS己成為一種耐高壓和高溫、高速的理想開關管,將得到廣泛應用,與碳化硅材料相結合是當前二極管開拓潮流。 
    2、結勢壘控制肖特基二極管的現狀 
    世界各國半導體公司瞄準結勢壘控制肖特基二極管的巨大商機,且對JBS的研究、實現、上市啟了推動作用。2002年新電元電器制造有限公司研發中心S.Kunori等人利用多級降低表面電場技術實現了正向電流密度為導通壓降為0.62V,反向耐壓為130V開啟電壓僅0.17V的硅基MR-JBS;同年聯合國碳化硅公司J.H.Zhao將多結終端擴展用于JBS,器件面積為2.82mm2,特征導通電阻為8.7mΩcm2,高正向電流密度、低反向電流密度的1.5KV 4H-SiC JBS;這一年Cree公司Ranbir Singh和其他研究人員對JBS版圖優化設計得到1500V/4A的4H-SiC JBS,并證明其反向恢復特性遠比硅PiN二極管好,將其用于硬開關電路時自身和主開關工作狀態切換損耗均降低mJ。2008年Cree公司Brett A.Hull等人在120μm厚的外延層上研制了大面積(8.3mmxl0.6mm)的4H-SiC耐壓高達10kV,正向偏置3.5V時具有10A導通電流。2009年東芝公司Kazuto Takao將碳化硅IEMOSFET和JBS用于SiC功率模塊,根據器件結溫和電流密度及其開關頻率參數說明了SiC器件降低功耗特性。 
    此外,國外學者對JBS的結構、工作原理研究已經很成熟。2005年倫斯勒理工學院Lin Zhu等人提出具有低反向漏流高開關速度的橫向溝道的JBS,導通壓降小于1.8V,反向耐壓達1.5kV,且結電容相比普通結構下降了50%。2006年Lin Zhu等人在退火時候利用A1N電容降低表面缺陷,達到降低JBS的導通壓降和反向漏流目的,最終得到lkV 4H-SiC JBS。2007年西班牙國家微電子中心Pierre Brosselard在不同溫度下1.2kV的Si PiN和SiC JBS靜態和動態性能比較,兩者最高工作溫度分別為200℃和300℃。2008年西班牙國家微電子中心Pierre Brosselard等人在相同的技術使用兩個不同的版圖得到具有低反向漏電流高浪涌電流能力的1.2kV和3.5kV 4H-SiC JBS,在500V和300℃條件下1.2kV和3.5kV 4H-SiC JBS反向漏電流分別為100nA和100μA。 
    2009年卡耐基梅隆大學R.A.Berechman等人利用紅外顯微鏡,電子束感應電流,電致發光,和透射電子顯微鏡和導通特性說明了JBS結構缺陷,并利用熱成像方式觀測JBS內部熱斑出現位置。2010年塔林理工大學Ants Koel等人對多場限環4H—SiC JBS擊穿特性利用Silvaco軟件仿真表明了其擊穿時電勢、電場、多數載流子分布情況。2011年羅格斯大學R.Radhakrishnan等人在工藝不變情況下同一芯片上集成碳化硅垂直結型場效應晶體管和JBS應用于834V電源開關電路,這里JBS用作高電壓的集成電源開關的續流二極管,在反向過程中可起到同步整流作用,明顯降低傳導損耗。 
    國內由于起步較晚,2009年蘭州大學岳紅菊設計5A/200V硅基JBS;同年專用集成電路國家重點實驗室閏銳等人研究了退火溫度對4H-SiC SBD和JBS的正反向電流一電壓特性的影響。2010年南京電子器件研究所單片集成電路和模塊國家重點實驗室倪煒江等人研制成功的耐250℃高溫1200V 4H—SiC JBS比硅超快二極管的反向恢復電流峰值減小81%。2010年西安電子科技大學張義門等人將外延層中嵌入一次P-Layer構成JBS-EPL結構,與普通結構相比不僅芯片面積和功耗減小而且反向耐壓增加了44%;同年該校陳豐平得到高于400V擁有場限環結終端的JBS研制。2011年杭州電子科技大學張海鵬等人為了改善正向導通特性提出了溝槽P型JBS,其導通壓降和反向耐壓比普通JBS略有降低但導通電阻降低了38.7%:同年西安電子科技大學黃華健對JBS的終端及JBS-EPL深入研究;這一年陳豐平等人實現了工作溫度高達200℃特征導通電阻8.3mΩcm2,耐壓為500V的4H-SiC JBS。

第二節 2013年全球肖特基二極管行業主要品牌 8
一、全球肖特基二極管行業主要品牌 8 

    目前,全球以Cree、Infineon、Semisouth、Microsemi等為代表的知名企業在肖特基二極管高端產品市場占據著領先地位。 
    2012 年11 月21 日,致力于提供幫助功率管理、安全、可靠與高性能半導體技術產品的領先供應商美高森美公司( Microsemi Corporation) 推出采用碳化硅( SiC) 材料和技術的全新1 200 V 肖特基二極管系列,新的二極管產品瞄準廣泛的工業應用,包括太陽能逆變器、電焊機、等離子切割機、快速車輛充電、石油勘探,以及非常注重功率密度、更高性能和可靠性的其他大功率高壓應用。 
    根據報告:2012年2月Cree發布封裝式 1700-V SiC 碳化硅肖特基二極管,其產品線涉及600、1200、1700 V。

CREE封裝式碳化硅肖特基二極管

 資料來源:公司年報

國內、國外主要功率肖特基二極管芯片及產品制造商

地區
廠商
國外
IR、ST、Fairchild、On Semi、Infineon、Cree、Microsemi、Semisouth
中國臺灣
強茂半導體股份有限公司、臺灣半導體股份有限公司、福昌半導體股份有限公司
中國大陸
濟南晶恒、天水天光半導體有限責任公司、上海新進、立立電子

    資料來源:博思數據研究中心整理
 
二、全球肖特基二極管行業主要品牌市場占有率格局 9
第三節 2013年全球肖特基二極管行業供求情況 10
一、2009-2013年全球肖特基二極管行業產量情況 10
二、2009-2013年全球肖特基二極管行業需求情況 11 

    目前亞洲是全球最大的肖特基二極管需求市場,2012年亞洲地區肖特基二極管需求占全球總量的46.4%;歐洲市場需求占比為21.9%;北美地區需求占比為20.7%。

全球肖特基二極管需求分布

    資料來源:博思數據研究中心整理

三、2009-2013年全球肖特基二極管行業市場規模 11
第四節 2014-2019年全球肖特基二極管行業發展趨勢(需求市場規模)分析 12

第二章 2013年中國肖特基二極管產業發展環境分析 13
第一節 2013年中國宏觀經濟環境分析 13
一、GDP歷史變動軌跡分析 13
二、固定資產投資歷史變動軌跡分析 20
三、2007-2013年中國城市化率變化 23
四、2007-2013年中國居民(消費者)收入情況 23
五、2014年中國宏觀經濟發展預測分析 28
第二節 肖特基二極管行業主管部門、行業監管體 35
第三節 中國肖特基二極管行業相關法律法規及政策 36
一、國家“十二五”相關行業規劃 36
二、相關產業政策 36
三、出口關稅政策 36
第四節 2013年中國肖特基二極管產業社會環境發展分析 37
一、人口環境分析 37
二、教育環境分析 38
三、文化環境分析 42
四、生態環境分析 43

第三章 2013年中國肖特基二極管產業發展現狀 45
第一節 肖特基二極管行業的有關概況 45
一、肖特基二極管的定義 45 

    肖特基二極管是以其發明人肖特基博士(Schottky)命名的,SBD是肖特基勢壘二極管(SchottkyBarrierDiode,縮寫成SBD)的簡稱。SBD不是利用P型半導體與N型半導體接觸形成PN結原理制作的,而是利用金屬與半導體接觸形成的金屬-半導體結原理制作的。因此,SBD也稱為金屬-半導體(接觸)二極管或表面勢壘二極管,它是一種熱載流子二極管。 
    肖特基二極管是問世的低功耗、大電流、超高速半導體器件。其反向恢復時間極短(可以小到幾納秒),正向導通壓降僅0.4V左右,而整流電流卻可達到幾千毫安。這些優良特性是快恢復二極管所無法比擬的。中、小功率肖特基整流二極管大多采用封裝形式。
應用 
    SBD的結構及特點使其適合于在低壓、大電流輸出場合用作高頻整流,在非常高的頻率下(如X波段、C波段、S波段和Ku波段)用于檢波和混頻,在高速邏輯電路中用作箝位。在IC中也常使用SBD,像SBD?TTL集成電路早已成為TTL電路的主流,在高速計算機中被廣泛采用。 
    除了普通PN結二極管的特性參數之外,用于檢波和混頻的SBD電氣參數還包括中頻阻抗(指SBD施加額定本振功率時對指定中頻所呈現的阻抗,一般在200Ω~600Ω之間)、電壓駐波比(一般≤2)和噪聲系數等。

肖特基二極管

    資料來源:博思數據研究中心整理 

    原理 
    肖特基二極管是貴金屬(金、銀、鋁、鉑等)A為正極,以N型半導體B為負極,利用二者接觸面上形成的勢壘具有整流特性而制成的金屬-半導體器件。因為N型半導體中存在著大量的電子,貴金屬中僅有極少量的自由電子,所以電子便從濃度高的B中向濃度低的A中擴散。顯然,金屬A中沒有空穴,也就不存在空穴自A向B的擴散運動。隨著電子不斷從B擴散到A,B表面電子濃度逐漸降低,表面電中性被破壞,于是就形成勢壘,其電場方向為B→A。但在該電場作用之下,A中的電子也會產生從A→B的漂移運動,從而消弱了由于擴散運動而形成的電場。當建立起一定寬度的空間電荷區后,電場引起的電子漂移運動和濃度不同引起的電子擴散運動達到相對的平衡,便形成了肖特基勢壘。
典型的肖特基整流管的內部電路結構是以N型半導體為基片,在上面形成用砷作摻雜劑的N-外延層。陽極使用鉬或鋁等材料制成阻檔層。用二氧化硅(SiO2)來消除邊緣區域的電場,提高管子的耐壓值。N型基片具有很小的通態電阻,其摻雜濃度較H-層要高100%倍。在基片下邊形成N+陰極層,其作用是減小陰極的接觸電阻。通過調整結構參數,N型基片和陽極金屬之間便形成肖特基勢壘,如圖所示。當在肖特基勢壘兩端加上正向偏壓(陽極金屬接電源正極,N型基片接電源負極)時,肖特基勢壘層變窄,其內阻變。环粗,若在肖特基勢壘兩端加上反向偏壓時,肖特基勢壘層則變寬,其內阻變大。 
    綜上所述,肖特基整流管的結構原理與PN結整流管有很大的區別通常將PN結整流管稱作結整流管,而把金屬-半導管整流管叫作肖特基整流管,采用硅平面工藝制造的鋁硅肖特基二極管也已問世,這不僅可節省貴金屬,大幅度降低成本,還改善了參數的一致性。 
    優點

肖特基二極管

    資料來源:博思數據研究中心整理 

    SBD具有開關頻率高和正向壓降低等優點,但其反向擊穿電壓比較低,大多不高于60V,最高僅約100V,以致于限制了其應用范圍。像在開關電源(SMPS)和功率因數校正(PFC)電路中功率開關器件的續流二極管、變壓器次級用100V以上的高頻整流二極管、RCD緩沖器電路中用600V~1.2kV的高速二極管以及PFC升壓用600V二極管等,只有使用快速恢復外延二極管(FRED)和超快速恢復二極管(UFRD)。UFRD的反向恢復時間Trr也在20ns以上,根本不能滿足像空間站等領域用1MHz~3MHz的SMPS需要。即使是硬開關為100kHz的SMPS,由于UFRD的導通損耗和開關損耗均較大,殼溫很高,需用較大的散熱器,從而使SMPS體積和重量增加,不符合小型化和輕薄化的發展趨勢。因此,發展100V以上的高壓SBD,一直是人們研究的課題和關注的熱點。近幾年,SBD已取得了突破性的進展,150V和 200V的高壓SBD已經上市,使用新型材料制作的超過1kV的SBD也研制成功,從而為其應用注入了新的生機與活力。 
    缺點

肖特基二極管

    資料來源:博思數據研究中心整理 

    肖特基二極體最大的缺點是其反向偏壓較低及反向漏電流偏大,像使用硅及金屬為材料的肖特基二極體,其反向偏壓額定耐壓最高只到 50V,而反向漏電流值為正溫度特性,容易隨著溫度升高而急遽變大,實務設計上需注意其熱失控的隱憂。為了避免上述的問題,肖特基二極體實際使用時的反向偏壓都會比其額定值小很多。不過肖特基二極體的技術也已有了進步,其反向偏壓的額定值最大可以到200V。 

    二、肖特基二極管行業的特點 48 
    從肖特基二極管行業大趨勢上來看,全球肖特基二極管行業發展趨于平穩。各大廠商在規避風險和應對產業周期變化方面顯得更加成熟,通過科學的庫存管理維持行業的相對穩定,因此,肖特基二極管行業周期性將逐漸弱化。而國內的肖特基二極管行業由于其起點低、下游產業集中等特點,未來幾年里增長速度將大大高于全球平均水平,且波動幅度小于全球。 
    近年來,采用硅平面工藝制造的鋁硅肖特基二極管也已問世,這不僅可節省貴金屬,大幅度降低成本,還改善了參數的一致性。 
    SBD的主要優點包括兩個方面: 
    1)由于肖特基勢壘高度低于PN結勢壘高度,故其正向導通門限電壓和正向壓降都比PN結二極管低(約低0.2V)。 
    2)由于SBD是一種多數載流子導電器件,不存在少數載流子壽命和反向恢復問題。SBD的反向恢復時間只是肖特基勢壘電容的充、放電時間,完全不同于PN結二極管的反向恢復時間。由于SBD的反向恢復電荷非常少,故開關速度非常快,開關損耗也特別小,尤其適合于高頻應用。 
    但是,由于SBD的反向勢壘較薄,并且在其表面極易發生擊穿,所以反向擊穿電壓比較低。由于SBD比PN結二極管更容易受熱擊穿,反向漏電流比PN結二極管大。

肖特基二極管

    資料來源:博思數據研究中心整理

第二節 肖特基二極管的產業鏈情況 49
一、產業鏈模型介紹 49
二、肖特基二極管行業產業鏈分析 51
第三節 上下游行業對肖特基二極管行業的影響分析 52

第四章 2013年中國肖特基二極管行業技術發展分析 53
第一節 中國肖特基二極管行業技術發展現狀 53
第二節 肖特基二極管行業技術特點(工藝流程或技術)分析 53
第三節 肖特基二極管行業技術發展趨勢分析 61

第五章 2013年中國肖特基二極管產業運行情況 63
第一節 中國肖特基二極管行業發展狀況 63 

    一、2007-2013年肖特基二極管行業市場供給分析 63 

    我國的肖特基二極管行業起步于20世紀80年代末期,發展時期不長,技術水平不高,競爭層次偏低。近年來隨著國內電子工業的發展和世界電子制造業向中國的轉移,肖特基二極管行業規模和企業數量都快速增長,但境外品牌的肖特基二極管廠商超過半數,在中高端產品中具有明顯優勢。我國本土肖特基二極管生產企業銷售規模普遍偏小,絕大多數企業年銷售金額在人民幣1,000萬元以下。 
    2012年中國大陸地區的肖特基二極管制造商有1百多家,其中外商投資及港、臺廠商50多家,本土制造商100 多家,主要分布于長江三角洲、珠江三角洲地區和環渤海地區。2012年我國肖特基二極管行業產量約562億只。近幾年我國肖特基二極管行業產量情況如下圖所示:

我國肖特基二極管行業產量

    數據來源:中國電子元件行業協會 

    二、2007-2013年肖特基二極管行業市場需求分析 64 

    我國生產的軍品級和工業品級的肖特基系列產品,已廣泛應用于航空、航天設備、計算機設備、通訊設備等領域。能用于高速開關電路,低壓高頻整流電路,信號檢波、混頻電路,IC& MOS靜電保護電路,供電電源隔離電路和極性保護電路。整機產品如開關電源、電子變壓器、傳感器、電話機等。 
    肖特基二極管行業對終端應用領域的變化反應靈敏,應用領域產品市場的成長,能有力推動肖特基二極管行業的市場發展,同時應用領域技術的先進性和研發投入也將影響肖特基二極管行業的技術發展水平。 
    2012年我國肖特基二極管行業需求量約528億只,同比2011年的460億只,增長14.78%,近幾年我國肖特基二極管行業需求量情況如下圖所示:

我國肖特基二極管行業需求量

 數據來源:中國電子元件行業協會
中國肖特基二極管市場銷售細分領域
 
    數據來源:中國電子元件行業協會 

    在今后的幾年中,隨著汽車電子、通訊、電力產業的蓬勃發展及零部件國產化呼聲的日益高漲,由此會帶動所需的肖特基二極管產品需求的提升,而開關電源等產品隨著市場飽和度的提高對肖特基二極管的需求將平穩地回落。

三、2007-2013年肖特基二極管行業市場規模分析 65
第二節 中國肖特基二極管行業集中度分析 65
一、行業市場區域分布情況 65 

    我國肖特基二極管行業消費市場區域主要分布在電子信息、通信產業以及汽車工業、設備生產等集中在地區。2012年我國肖特基二極管行業消費區域分布如下圖所示:

中國肖特基二極管市場銷售區域結構

    數據來源:中國電子元件行業協會

二、行業市場集中度情況 66
三、行業企業集中度分析 67

第六章 2011-2013年中國肖特基二極管市場運行情況 68
第一節 行業最新動態分析 68
一、行業相關動態概述 68 

    一、英飛凌推出性能改進的第三代碳化硅肖特基二極管 
    德國Neubiberg和美國華盛頓特區訊——率先推出碳化硅(SiC)肖特基二極管的功率半導體全球領先供應商英飛凌科技股份有限公司(FSE/NYSE:IFX),在應用電源電子大會暨展覽會(APEC)上推出第三代thinQ!?SiC肖特基二極管。全新thinQ!二極管在任何額定電流條件下都具備業界最低的器件電容,可在高開關頻率和輕負載條件下提升整個系統的效率,從而幫助降低電源轉換系統成本。此外,英飛凌推出的第三代SiC肖特基二極管是業界種類最為齊全的碳化硅肖特基二極管系列,不僅包括TO-220封裝(真正的雙管腳版本)產品,還包括面向高功率密度表面貼裝設計的DPAK封裝產品。 
    SiC肖特基二極管的主要應用領域是開關模式電源(SMPS)的有源功率因數校正(CCMPFC)和太陽能逆變器與電機驅動器等其他AC/DC和DC/DC電源轉換應用。
相對于第二代產品,英飛凌全新的SiC肖特基二極管的器件電容降低約40%,因此減少了開關損耗。例如,工作頻率為250kHz的1kW功率因數校正級在20%負載條件下整體能效將提高0.4%。更高的開關頻率允許使用成本更低、更小的無源組件(如電感和電容器),實現更高功率密度設計。更低的功耗也降低了對散熱器和風扇的尺寸和數量要求,從而降低系統成本,提高可靠性。英飛凌期望將某些SMPS應用的系統成本降低20%。 
    英飛凌工業及多元化電子市場部高壓MOS業務負責人AndreasUrschitz指出:“英飛凌在全球范圍內率先提供SiC肖特基二極管,于2001年推出首批產品。近8年來,英飛凌在多個方面對碳化硅肖特基二極管技術進行了眾多重大改進,例如浪涌電流穩定性、開關性能和產品成本,使SiC技術惠及更多應用,并且降低了解決方案成本。SiC是一種真正的創新技術,有助于對抗全球氣候變化,推動太陽能和節能照明系統市場發展。它充分說明了英飛凌在電源管理市場的領導地位和致力于在該市場發展的堅定承諾。” 
    供貨、封裝與定價 
    英飛凌第三代thinQ!SiC肖特基二極管提供采用TO-220和DPAK封裝的600V(3A、4A、5A、6A、8A、9A、10A和12A)產品和采用TO-220封裝的1200V產品(2A、5A、8A、10A和15A)。產品樣品于2009年1月開始提供,預計在2009年早春開始批量生產。阻斷電壓為600V(3A)的第三代SiC肖特基二極管在訂購量達到萬片時的單價為0.61歐元(0.85美元)。電流為4A的產品在訂購量達到萬片時的單價為0.85歐元(1.19美元),電流為8A的產品在訂購量達到萬片時的單價為1.89歐元(2.65美元)。 
    二、我國科學家研制出太赫茲肖特基二極管及電路 
    中國科學院微電子研究所微波器件與集成電路研究室太赫茲器件研究組研制出截止頻率達到3.37THz的太赫茲肖特基二極管和應用于太赫茲頻段的石英電路。該器件作為太赫茲倍頻器核心元件,經中電集團41所驗證,性能與國際同類產品相當。 
    據了解,太赫茲波指的是頻率在0.1THz至10.0THz范圍的電磁波,被美國評為“改變未來世界的十大技術”之一。它在安全檢查、無損探測、天體物理、生物以及軍事科學等諸多科學領域有著重要的應用。具有極高截止頻率的肖特基二極管能夠在室溫下實現太赫茲波的混頻、探測和倍頻,是太赫茲核心技術之一。 
    由微電子所研究員金智領導的研究組針對太赫茲電路的關鍵技術開展研究,突破多項關鍵制作工藝,有效地降低了器件的串聯電阻和寄生電容,實現了可在太赫茲頻段應用的肖特基二極管,其最高截止頻率達到3.37THz,可廣泛應用于太赫茲波的檢測、倍頻和混頻。 
    此外,為解決太赫茲頻段下外圍電路損耗高的問題,研究人員還研制出厚度小于50微米,可應用于太赫茲頻段的核心電路,極大地減小了在太赫茲頻段的損耗,提高了電路模塊的效率。 
    三、inear推出集成升壓和肖特基二極管的降壓型開關穩壓器 
    凌力爾特公司推出 2A、36V 降壓型開關穩壓器 LT3681,該器件可以突發模式(Burst Mode)工作,以保持靜態電流低于 50uA。LT3681 在 3.6V 至 34V 的 VIN 范圍內工作,具有高達 36V 的瞬態保護,非常適用于汽車應用中的負載突降和冷車發動情況。其 3.2A 內部開關在電壓低至 1.26V 時可以提供高達 2A 的連續輸出電流。該器件集成了肖特基二極管和升壓二極管,可組成汽車與電信應用所需的非常緊湊占板面積解決方案。LT3681 的突發模式工作可實現超低靜態電流,非常適用于汽車或電信系統應用,這類應用需要始終保持接通工作和最佳電池工作時間。開關頻率從 300kHz 至 2.8MHz 是用戶可編程的,使設計師能夠優化效率,同時避開關鍵噪聲敏感頻段。其 3mm x 4mm DFN-10 封裝、集成的二極管和高開關頻率允許使用小的外部電感器和電容器,因此該器件可組成占板面積緊湊的高熱效率解決方案。 
    LT3681 采用高效率 3.2A、360mVCESAT 開關,必需的升壓二極管、肖特基二極管、振蕩器、控制和邏輯電路都集成到了一個 DFN 封裝中。低紋波突發模式工作在低輸出電流時維持高效率,同時保持輸出紋波低于 15mVPK-PK。 
    特殊設計方法在寬輸入電壓范圍內實現了高效率,而且該器件的電流模式拓撲確?焖偎矐B響應和卓越的環路穩定性。LT3681 還具有電源良好標志和軟啟動功能。 
    四、美高森美公司推出全新1200V肖特基二極管系列 
    美高森美公司(Microsemi Corporation) 推出采用碳化硅(SiC)材料和技術的全新1200 V 肖特基二極管系列,新的二極管產品瞄準廣泛的工業應用,包括太陽能逆變器、電焊機、等離子切割機、快速車輛充電、石油勘探,以及非常注重功率密度、更高性能和可靠性的其它大功率高壓應用。 
    與硅(Si)材料相比,碳化硅(SiC)材料具有多項優勢,包括較高的擊穿場強度和更好的導熱性,這些特性可讓設計人員創建具有更好性能特性的器件,包括零反向恢復、不受溫度影響特性、較高的電壓能力,以及較高的工作溫度,從而達到新的性能、效率和可靠性水平。 
    除了SiC二極管器件固有的優勢之外,美高森美是唯一一家提供大尺寸貼片,背部可焊接的D3 封裝SiC 肖特基二極管的制造商,允許設計人員達到更高的功率密度和較低的制造成本。 
    美高森美公司功率產品部總經理Russell Crecraft表示:“我們利用超過25年的功率半導體器件設計和制造專有技術,推出具有無與倫比的性能、可靠性和總體質量水平的SiC二極管系列。下一代功率轉換系統需要更高的功率密度、更高的工作頻率和更高的效率,而美高森美新的碳化硅器件能夠幫助系統設計人員滿足這些需求。” 
    全新1200V SiC 肖特基二極管產品陣容包括: 
    • APT10SCD120BCT (1200V、10A、共陰極TO-247封裝) 
    • APT20SCD120B (1200V、20A、TO-247封裝) 
    • APT30SCD120B (1200V、30A、TO-247封裝) 
    • APT20SCD120S (1200V、20A、D3 封裝) 
    • APT30SCD120S (1200V、30A、D3 封裝) 
    美高森美新型SiC 肖特基二極管現已量產。

二、行業發展熱點聚焦 71
第二節 行業品牌現狀分析 78
第三節 行業產品市場價格情況 80
第四節 行業外資進入現狀及對未來市場的威脅 81

第七章 2010-2013年中國肖特基二極管所屬行業主要數據監測分析 82
第一節 2010-2013年中國肖特基二極管所屬行業總體數據分析 82
一、2010年中國肖特基二極管所屬行業全部企業數據分析 82
二、2011年中國肖特基二極管所屬行業全部企業數據分析 84
三、2013年中國肖特基二極管所屬行業全部企業數據分析 85
第二節 2010-2013年中國肖特基二極管所屬行業不同規模企業數據分析 87
一、2010年中國肖特基二極管所屬行業不同規模企業數據分析 87
二、2011年中國肖特基二極管所屬行業不同規模企業數據分析 88
三、2013年中國肖特基二極管所屬行業不同規模企業數據分析 88
第三節 2010-2013年中國肖特基二極管所屬行業不同所有制企業數據分析 89
一、2010年中國肖特基二極管所屬行業不同所有制企業數據分析 89
二、2011年中國肖特基二極管所屬行業不同所有制企業數據分析 89
三、2013年中國肖特基二極管所屬行業不同所有制企業數據分析 90

第八章 2013年中國肖特基二極管行業競爭情況 91
第一節 行業經濟指標分析 91
一、贏利性 91
二、附加值的提升空間 91
三、進入壁壘/退出機制 92
四、行業周期 93
第二節 行業競爭結構分析 94
一、現有企業間競爭 94
二、潛在進入者分析 94
三、替代品威脅分析 94
四、供應商議價能力 95
五、客戶議價能力 95 

    購買者主要通過其壓價與要求提供較高的產品或服務質量的能力,來影響行業中現有企業的盈利能力。對肖特基二極管產品購買者分析如下表所示。
肖特基二極管行業顧客分析
顧客的特征
分析結果及說明
購買批量
購買批量數量較大,由于顧客情況多樣,購買批量大小不一,大公司對產品購買批量大,購買較穩定
對信息的了解
信息技術的應用和電子商務的發展,使信息更加透明,賣方的信息是更加完全的
最終產品性能的影響
肖特基二極管產品性能對用戶使用的正常與否極為重要
產品成本占顧客總成本的比例
產品成本占顧客總成本的比例較低
價格
顧客對產品價格關注度較高
資料來源:博思數據研究中心整理

    通過上表中的分析,綜合來看肖特基二極管產品的用戶的討價還價能力較為一般,但隨著肖特基二極管產品生產廠商競爭的加劇,用戶的討價還價能力正在不斷提高。

第三節 行業國際競爭力比較 96

第九章 2013年肖特基二極管行業重點生產企業分析 98
第一節 蘇州固锝電子股份有限公司 (002079) 98
一、企業簡介 98
二、企業經營數據 99
三、企業產品分析 103
第二節 北京科銳配電自動化股份有限公司 (002350) 104
一、企業簡介 104
二、企業經營數據 104
三、企業產品分析 108
第三節 吉林華微電子股份有限公司 (600360) 109
一、企業簡介 109
二、企業經營數據 109
三、企業產品分析 113
第四節 天津中環半導體股份有限公司 (002129) 114
一、企業簡介 114
二、企業經營數據 115
三、企業產品分析 119
第五節 杭州士蘭微電子股份有限公司 (600460) 119
一、企業簡介 119
二、企業經營數據 120
三、企業產品分析 124

第十章 2014-2019年肖特基二極管行業發展預測分析 125
第一節 2014-2019年中國肖特基二極管行業未來發展預測分析 125
一、中國肖特基二極管行業發展方向及投資機會分析 125
二、2014-2019年中國肖特基二極管行業發展規模分析 126
三、2014-2019年中國肖特基二極管行業發展趨勢分析 127
第二節 2014-2019年中國肖特基二極管行業供需預測 127
一、2014-2019年中國肖特基二極管行業供給預測 127
二、2014-2019年中國肖特基二極管行業需求預測 128
第三節 2014-2019年中國肖特基二極管行業價格走勢分析 128

第十一章 2014-2019年中國肖特基二極管行業投資風險預警 130
第一節 中國肖特基二極管行業存在問題分析 130
第二節 中國肖特基二極管行業政策投資風險 131
一、政策和體制風險 131
二、技術發展風險 131
三、市場競爭風險 131
四、原材料壓力風險 132
五、經營管理風險 132

第十二章 2014-2019年中國肖特基二極管行業發展策略及投資建議 133
第一節 肖特基二極管行業發展策略分析 133
一、堅持產品創新的領先戰略 133
二、堅持品牌建設的引導戰略 133
三、堅持工藝技術創新的支持戰略 133
四、堅持市場營銷創新的決勝戰略 134
五、堅持企業管理創新的保證戰略 134
第二節 肖特基二極管行業市場的重點客戶戰略實施 134
一、實施重點客戶戰略的必要性 134
二、合理確立重點客戶 135
三、對重點客戶的營銷策略 136
四、強化重點客戶的管理 136
五、實施重點客戶戰略要重點解決的問題 137
第三節
博思數據投資建議 139
一、重點投資區域建議 139
二、重點投資產品建議 139 
    本研究報告數據主要采用國家統計數據,海關總署,問卷調查數據,商務部采集數據等數據庫。其中宏觀經濟數據主要來自國家統計局,部分行業統計數據主要來自 國家統計局及市場調研數據,企業數據主要來自于國統計局規模企業統計數據庫及證券交易所等,價格數據主要來自于各類市場監測數據庫。

 

數據資料
全球宏觀數據
全球宏觀數據庫
中國宏觀數據
中國宏觀數據庫
政策法規數據
政策法規數據庫
行業經濟數據
行業經濟數據庫
企業經濟數據
企業經濟數據庫
進出口數據
進出口數據庫
文獻數據
文獻數據庫
券商數據
券商數據庫
產業園區數據
產業園區數據庫
地區統計數據
地區統計數據庫
協會機構數據
協會機構數據庫
博思調研數據
博思調研數據庫
版權申明:
    本報告由博思數據獨家編制并發行,報告版權歸博思數據所有。本報告是博思數據專家、分析師在多年的行業研究經驗基礎上通過調研、統計、分析整理而得,具有獨立自主知識產權,報告僅為有償提供給購買報告的客戶使用。未經授權,任何網站或媒體不得轉載或引用本報告內容。如需訂閱研究報告,請直接撥打博思數據免費客服熱線(400 700 3630)聯系。
全文鏈接:http://www.zxxueli.com/dianzi1404/I09165EIYN.html
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