第三代半導體技術競爭白熱化
碳化硅、氮化鎵已趨于成熟
碳化硅（SiC） 氮化鎵（GaN） 除SiC、GaN外，第三代半導體還包括眾多其他材料，包括III族氮化物（AlN、InGaN、InAlN、AlGaN、AlInGaN等）、氧化物半導體（包括ZnO, CaTiO3, IGZO, β-Ga2O3 ,TiO2）以及金剛石半導體等。碳化硅基氮化鎵技術開始的，它在20多年前即已推出，現(xiàn)已成為RF功率應用方面LDMOS和GaAs的有力競爭者。碳化硅基、氮化鎵打頭，硅基氮化鎵緊跟，硅基氮化鎵除了軍用雷達領域的深度滲透，它還是華為、諾基亞、三星等電信原始設備制造商（OEM）5G大規(guī)模MIMO基礎設施的首選。 增速方面，第三代半導體在功率器件的增速和體量都要大于微波射頻。微波領域在2020年已經達到頂峰，因為5G建設的放緩，今年可能會有所下滑。故此推測，第三代半導體真正的應用領域還是在功率器件或者電力電子器件，市場滲透主要包括新能源汽車和光伏逆變器。 第三代半導體仍是個新興技術，全球市場處于初期階段。第三代半導體產業(yè)鏈主要包含襯底、外延材料、器件設計、制造、模塊和應用這幾個環(huán)節(jié)。外延與器件設計方面，由于技術相對簡單，門檻不高，目前國內外差距較??；而器件制造則是另一個差距較大的方面，國外由于發(fā)展較早，在制造的過程中累積了大量的產業(yè)，其產品擁有較高的良率和可靠性。 國內第三代半導體器件已經迅速進入了新能源汽車、光伏逆變、5G 基站、PD 快充等應用領域，碳化硅主要應用在新能源汽車和工控等領域，氮化鎵器件主要應用在5G基站等領域。2020 年我國第三代半導體產業(yè)電力電子和射頻電子總產值超過 100 億元，同比增長 69.5%。其中，SiC、GaN 電力電子產值規(guī)模達 44.7 億元，同比增長 54%；GaN 微波射頻產值達到 60.8億元，同比增長 80.3%。
在我國政策力度的帶動下，國內第三代半導體材料的主流企業(yè)積極布局，市場容量擴大且產業(yè)鏈合作水平不斷提高。中電科55所已是國內少數(shù)從4-6寸碳化硅外延生長、芯片設計與制造、模塊封裝領域實現(xiàn)全產業(yè)鏈的企業(yè)單位。而泰科天潤已經量產SiC SBD，產品涵蓋600V/5A～50A、1200V/5A～50A和1700V/10A系列。深圳基本半導體則擁有3D SiC技術，推出了1200V SiC MOSFET產品。瀚薪獨創(chuàng)集成型碳化硅JMOSFET結構技術，推出全球唯一量產的SiC JMOS產品，實現(xiàn)了碳化硅的DMOSFET和JBS（肖特基二極管）的芯片內集成。另外值得關注的是，近年來，SiC晶片作為襯底材料的應用正在逐步走向成熟，成本呈現(xiàn)明顯下降趨勢，具備了大規(guī)模產業(yè)化應用的基礎。
