拒绝浮夸：SiC MOSFET 稳扎稳打

我们所处的世界充斥着浮夸炒作。无休无止、夸夸其谈的宣传无处不在，内容遍及电影、电视节目和便利化应用等各种产品和服务；甚至在实际可用之前，广告就已传遍街头巷尾。近几年，核心公共关系 (PR) 机器井喷式发展，迅速覆盖社交媒体、付费病毒式营销、产品植入广告等……然后你就了解了这个概念。

甚至一度鲜有炒作的电子行业，也难逃浮夸风气的影响。若不相信，请回想一下国际消费类电子产品展览会 (CES) 的“盛况”：100,000 多人、数百家公司前来参展，只为蹭热度、追流行。

实际上，炒作已然成为一项日常业务，市场咨询公司 Gartner 甚至以标准模板发布了新兴技术的年度炒作图（图 1）。他们每年都会更新此图，添加新主题并视情况移动主题位置（图 2）。当然，对于曲线上的主题及其对应位置，大概就仁者见仁，智者见智了。

图 1：炒作周期的通用模板可用于产品生命周期（从最初构思到广泛接受和使用）中技术开发的直观定位。（图片来源：维基百科）

图 2：Gartner 发布的 2018 年新兴技术炒作周期1，表达了一种观点，却也足以说明了问题所在：我们应当停止炒作并重新审视承诺、期望与现实的差异。（图片来源：Gartner）

尽管如今的消费类电子产品不乏炒作，但关键的支持部门仍尽量避免夸大宣传。例如，一年一度的应用电力电子会议 (APEC)，参与者同样络绎不绝，广受媒体关注，但其侧重点却与 CES 截然不同。诚然，供应商也会展示已经推出和即将推出的产品，但是展示时夸口用词比 CES 低调几个数量级。但讽刺的是，往往总是 APEC 标新立异，CES 亦步亦趋。

电力技术进步的低调本质可能缘于从事电力系统组件和设计的人往往讲求实效。电力技术类工作者通常为人谨慎、行事保守（就设计而言），不愿贸然采用新技术，除非已由多台设备长时间运行实证。此外，他们深知优质电源讲究的并非光鲜亮丽的外表，而是产品可靠的性能，而且电源缺陷往往无法通过“后期”下载更新来解决问题。

基于碳化硅 (SiC) 的 MOSFET 技术，数十年来一直是业界较热门的研究课题。该技术成果并未大放厥词，宣称相较于纯硅 MOSFET，SiC MOSFET 将是大幅提升功率器件性能的革命性技术；而是审慎笃行又不乏积极乐观，同时谦虚道“在此基础上仍需改善”。近来，SiC MOSFET 确有好消息。一直以来，供应商持续改进技术，因此该技术在电源转换设计方面取得了重大进展。

这类器件的市场前景如何，增长速度有多快？正所谓：众说纷纭，莫衷一是。MarketWatch² 的一项预测表示，从 2018 年至 2023 年，全球 SiC 功率器件市场的复合年增长率 (CAGR) 将高达 35.73%。（哇！五年期的预测居然能精确到四位有效数字，令人感觉荒谬的同时，也降低了推算的可信度。）Yole Developpement³ 的预测表明，2019 年该技术市场规模达 4.61 亿美元，CAGR“仅”为 31%。此外，另有一份预测声称，截至 2025 年，市场规模可达 60.4 亿美元，CAGR 达 15.7%。

不管您相信哪一份数据（还有很多其他预测），唯有一件事实不容否认：如今，基于 SiC 的器件切实得到众多设计采纳，广泛应用于电动汽车 (EV)、电机驱动器及替代能源子系统等各种应用。这主要还需归功于 SiC MOSFET 成熟的第二代甚至第三代产品。

例如，自 2011 年推出首款商业化封装型 Si 基 MOSFET 以来，Cree 又开发了两代产品。该公司的 C3M0075120K（表 1）等第三代器件性能优异，相关规格提高了 20% 至 100%，具体取决于特定参数，实可谓重大进步。

表 1：Cree 的第三代器件 C3M0075120K，其顶级规格只是基于 SiC 的 MOSFET 技术进步的典型代表之一。（图片来源：Cree）

同样重要的是，供应商、应用工程师和设计人员如今都已更熟悉这类功率器件的特性。坦白来说：在驱动要求、导断特性、散热问题和负载拓扑方面，每种 MOSFET 都有细微差别。乍一看，貌似不对，但是大量规格书中，详细图示说明了这种三端子器件在标称温度和极端温度下的各种静态和动态性能。常见的安全工作区 (SOA) 曲线只是众多图表之一。

不同于众多其他技术，所幸 SiC FET 尚未沾染大肆吹捧炒作的风气，否则难保不“随波逐流”。相比之下，几年前 3D 电视被认为是大势所趋而广受追捧，您还记得吗？这背后的驱动力到底是真正的用户需求，还是供应商为淘汰用户现有电视而推出的新产品营销手段呢？（相信您懂的！）

人工智能 (AI)、5G、自主驾驶车辆和量子计算又如何？这些技术肯定都在炒作曲线上，不过时至如今，有些已然光芒褪尽，略显暗淡（相比炒作曲线，自主驾驶汽车偏离甚远，这倒也不足为奇）。某些记者自信满满地写道，自主驾驶汽车将减少交通事故及死亡人数，并引用了具体的百分比数据……敢问作此结论的依据出自何处？

到目前为止，至少电力技术相关的业内部门都拒绝随波逐流，而是求真讲实、扎实做事。这样的想法令人欣慰：希望我的电源只产生少量“热空气”（原文 "hot air" 一词亦指夸夸其谈），而不用凭其造势。更好的是：我查阅了 Garner 近十年的炒作图，SiC 都未“荣登榜单”，这或许是开关电源器件的一次“秘密革命”。

参考资料：

1 – 5 Trends Emerge in the Gartner Hype Cycle for Emerging Technologies

(https://www.gartner.com/smarterwithgartner/5-trends-emerge-in-gartner-hype-cycle-for-emerging-technologies-2018/)

2 –Global Silicon Carbide (SiC) Power Devices Market 2019-2023 | Industry Analysis of Semiconductor & Electronics sector by Region, Growth expected to reach at CAGR of 35.73%

(https://www.marketwatch.com/press-release/global-silicon-carbide-sic-power-devices-market-2019-2023industry-analysis-of-semiconductor-electronics-sector-by-region-growth-expected-to-reach-at-cagr-of-3573-2019-08-30)

3 –GaN and SiC power device: market overview (Dr. Milan Rosina)

(http://www1.semi.org/eu/sites/semi.org/files/events/presentations/02_Milan%20Rosina_Yole.pdf)