俺去也 第三代半导体掀翻群众扩产潮

界面新闻记者 | 李彪俺去也

界面新闻剪辑 | 文姝琪

若是说PC、智高手机的普及是硅半导体的立异，当今在群众掀翻扩产潮的第三代半导体碳化硅（SiC）、氮化镓（GaN）正在寻找下一个落地应用的风口。

第三代半导体主要指具有宽带隙特色（注：带隙主要指是指半导体材料中电子从价带跃迁到导带所需的最小能量，大于2.5eV为宽带隙，硅的带隙约为1.1 eV，锗为0.66eV）的半导体材料，因此又称宽禁带半导体，主要包括碳化硅（SiC，带隙为3.2eV）、氮化镓（GaN，，带隙为3.4eV）。

与第一代半导体硅（Si）和第二代半导体砷化镓（GaAs）比较，第三代半导体在高温、高压、高频这一类的顶点条款下责任更褂讪且滥用能量更少，具备更好的性能涌现。

近些年跟着硅晶体管尺寸迫临物理极限，通过削弱晶体管尺寸来莳植集成电路性能的行径变得越来难走通，第三代半导体成为了行业探索的新材料标的。

看成新技巧，第三代半导体的本钱全体远高于传统的硅材料。一样分娩一个功率半导体元器件，碳化硅的价钱是硅的3到5倍俺去也，氮化镓本钱相对更高。因此按照行业也曾探索诽谤硅的本钱走过的“研发-量产-诽谤本钱-大限制应用”限制化说念路，当今围绕碳化硅与氮化镓的落地，群众正在掀翻扩产潮。

碳化硅的发展速率全体快于氮化镓。近些年来碳化硅被特斯拉等新动力汽车厂商大限制引入车勤恳率半导体界限，用来分娩车载充电器和DC/DC疗养器等关键部件。这些应用有助于莳植电动汽车的性能，包括增多续航里程、诽谤充电时期和莳植全体能效。

跟着碳化硅的加速上车，汽车电子巨头齐在加大范围齐在大范围扩产，其中以功率半导体巨头英飞凌扩产动作最多。

本年8月，英飞凌在马来西亚居林开发的群众最大的200毫米碳化硅 (SiC) 功率半导体晶圆厂新工场一期口头开业，这亦然当今甘休群众最大的200毫米碳化硅晶圆厂。按照英飞凌的缠绵，公司缠绵五年内向居林工场投资50亿欧元，目的是到2030年之前，在群众碳化硅市集会所占的份额莳植到30%，碳化硅年收入跳跃70亿欧元。

除新动力汽车外，碳化硅的应用徐徐渗入参加光伏、储能等界限，当今群众碳化硅市集由几家外洋厂商主导，英飞凌、意法半导体、Wolfspeed、Rohm、Onsemi这五家家公司占有毛糙70%的市集份额。国内企业如天岳先进、士兰微、瀚天天成、山东天承等也在积极扩产，在市集会占据一隅之地。

与碳化硅比较，氮化镓在限制与发展速率上有一定差距，应用本钱也相对高。但近些年行业也在加速整合，开拓市集。

氮化镓由于不错在更小的尺寸下提供更高的功率输出，最早便被引入消费电子界限，用来分娩PC及智高手机所用的小功率电子居品，如快充充电器、5G通讯和WiFi器件，当今也被被引入自动驾驶激光雷达、数据中心、光伏等大功率工业设备应用市集。

此外，氮化镓还具有稀奇的上风。氮化镓晶体不错在多样衬底上滋长，包括蓝支撑、碳化硅（SiC）和硅（Si）。分娩氮化镓不错使用现存的硅制造基础门径，从而无需使用本钱很高的特定分娩门径，况兼可摄取低本钱、大直径的硅晶片。

好意思国一家作念氮化镓功率器件的公司EPC首创东说念主Alex Lidow近期遴选界面新闻采访时先容，当今行业多量不错诳骗原有的硅芯片厂设备分娩氮化镓，不需要大限制投资开发新厂，这也在一定程度上诽谤了氮化镓落地的门槛。

Alex Lidow告诉记者，公司自2007年设立以来，其所分娩的氮化镓居品如故宽敞应用在好多界限，其中自动驾驶激光雷达、数据中心处事器是占比最大的两块应用设备市集，跟着生成式AI当今带动数据中心行业的爆发式增长，将来会进一步加速氮化镓居品的普及。

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在此历程中，氮化镓的本钱也进一步下探，价钱有但愿迫临以致比碳化硅更低。据其先容，在2015年左右，EPC推出的氮化镓功率半导体eGaNFET在换取功率情况下如故不错作念到与功率MOSFET不相高下的价钱上风。

关于氮化镓的下一个风口，Alex Lidow最看好东说念主形机器东说念主的应用出路。由于东说念主形机机器东说念主解放度急剧高潮，对电机初始器的需求量大幅增多。为了得到更高的爆发力，需要成就高功率密度、高成果的电机初始器，氮化镓的上风就在于此。他以为，东说念主形机器东说念主身上好多关键零部件齐更相宜用氮化镓。天然当今东说念主形机器东说念主的完全数目还不够多，将来应用出路尚不无垠，但跟着特斯拉以及中国东说念主形机器东说念主公司齐在为量产缠绵作念准备，氮化镓公司看成供应商有但愿分到这个市集的第一波红利。

Alex Lidow曾在传统硅半导体时间看成HEXFET功率MOSFET（六角形场效应晶体管）的共同发明者，领有三十多项功率半导体技巧专利。在他看来，硅半导体器件在性能和成果的莳植上如故达到了瓶颈期俺去也，碳化硅、氮化镓随同行业扩产的程度会加速普及。EPC当今最首要的两大市集分辨是好意思国、中国。中国刻下亦然群众股东第三代半导体发展的首要国度力量。