当前 SiC 市场中□●◇☆◆，全球几大主要龙头 Wolfspeed…◇、罗姆▷■◆◇、ST△★…、英飞凌◆△-★、安森美等都已经形成了 SiC 衬底▲◁□、外延▼△、设计…△、制造▽▲=☆★、封测的垂直供应体系…■=▼。其中▪•，除了 Wolfspeed 之外-○=…▪，其他厂商基本通过并购等方式来布局 SiC 衬底等原材料☆•★•，以更好地把控上游供应★▪▲★。

　　在材料端★•▽●▽●， 2020 年全球 SiC 衬底市场价值为 2◆•.08 亿美元◆◇▽▽。对于市场未来的增长▷○，Yole预计到 2024 年全球 SiC 衬底市场规模将达到11亿美元△◁•=，2027年将达到33亿美元▪△•○，以2018年市场规模1◆▲△.21亿美元计算▪☆▼△，2018-2027年的复合增长率预计为44%▼▲…○•▷。

　　得益于材料特性的优势○☆□■，SiC 在功率器件领域无疑会逐渐取代传统硅器件◇●☆△●◆，成为市场主流▷●-。而这个进程随着 SiC 量产和技术成熟带来的成本下降○▷•=，以及终端需求的升级而不断加速••。包括新能源汽车电驱系统往 800V 高压平台发展-▪•▼□、480kW充电桩•▼▽◆、光伏逆变器向高压发展等■…•◆•☆，技术升级的核心…◆■□，预计 2021 年到 2030 年 SiC 市场年均复合增长率(CAGR)将高达50…•★.6%○◇▷▼▲■，2030 年 SiC 市场规模将超 300 亿美元△•◆▽▷-。

　　探讨平台 /

　　作为其中的关键器件起着重要作用●●☆◇•。政策方面国家出台了一系列相关政策旨在大力提升先进计算▪▷▽、新型智能终端•=、超高清视频•▲☆▷、网络安全等数字优势产业竞争力▪▼▷◇○▼，积极推进

　　同时△=□▷，这种趋势也导致目前 SiC 产业中不仅仅是下游往上游布局□▽=-=，而上游厂商也同时在下游发展▪•。SiC 产业可以说是…○▽…△“得衬底者得天下▷□★●☆…”□•，SiC 衬底厂商掌握着业内最重要的资源▽•▲★，这也为他们带来了极大的行业话语权◆△-▷•★。

　　《算力芯片 高性能 CPU/GPU/NPU 微架构分析》第1-4章阅读心得——算力之巅●○□●…=：从基准测试到CPU微架构的深度探索

　　论坛即将召开 /

　　在应用端▽▷◆•，2020年全球 SiC 功率器件市场规模为6-▼★.29亿美元★△，mordorintelligence 预计到2026年将达到 47★•.08 亿美元=◆△，2021-2026 的年复合增长率为 42□◇●=▪●.41%△•▷◇□。其中由于电动汽车的爆发■▽☆☆■◆，汽车行业将是 SiC 功率器件的主要增长应用▲▪▷，而亚太地区会是增长最快的市场…▼◆▲◆▪。亚太地区受到包括中国大陆…•★◆◁、中国台湾=★•★▷•、日本◆▽、韩国的驱动■▲…，这四个地区共占全球半导体分立器件市场的 65% 左右◁▲…。在光伏逆变器上□=••△■，SiC 渗透率也呈现高速增长▽…□★◆，华为预计在2030年光伏逆变器的碳化硅渗透率将从目前的2%增长到70%以上★◇•，在充电基础设施●●◆◁★★、电动汽车领域渗透率也超过的80%…◆，•☆、服务器电源将全面推广应用●•=□。

　　【RA-Eco-RA2E1-48PIN-V1●▷□▷★◁.0开发板试用】先来点个灯

　　这一荣誉充分体现了中电化合物在经过超过 60 年的发展••▲，在高频应用中占有优势•◇□…▽▲。硅基半导体产业自台积电创始人张忠谋开创晶圆代工模式后★•…，但与硅基半导体产业不同☆=。

　　为了帮助下文理解○◆，这里解释一下 SiC 衬底△◇□、晶圆▽=◆▷、外延片的关系以及区别…◆=★◁。SiC 衬底是由 SiC 单晶材料制造而成的晶圆片◇•■★◆，衬底可以直接进入晶圆制造环节生产半导体器件■▲，也可以经过外延加工◇▪△■▼，即在衬底上生长一层新的单晶▷•◇，形成外延片□□☆▷=•。新的单晶层可以是 SiC□◆☆，也可以是其他材料(如GaN)▲▽。而晶圆可以指衬底★-◇、外延片•△△•▼…、或是已加工完成芯片后但尚未切割的圆形薄片△◆▼。

　　衬底又是整个 SiC 产业链中技术门槛最高••●▼、成本占比最大的环节☆▷，预计未来 2025 年前年价格会逐渐降为硅持平)▽●◇■☆，SiC 产业目前来看△□，即 PVT 法)▼▷▽，GaN 相比 SiC拥有更高的电子迁移率☆●，碳化硅价格下降▪□=…，器件制造以及终端应用▽=•◇▲△。飞利浦实验室的 Lely发明 SiC 的升华生长法(或物理气相传输法=•★-◆，与此同时◇△▲▼。

　　及相关领域的知名专家学者•▽◆◇=、企业领导●…△•、投资机构代表参与大会★-•☆◆☆。中科院=▲、北京大学●▽、香港科技大学○▲○▲■、英诺赛科=-▪、

　　快速（G3F）碳化硅MOSFETs产品系列●●◁▲★•，包括650V和1200V两大规格◇★。

　　电子发烧友网报道（文/刘静）在新能源汽车▼-▼、光伏…◆•◇▼、储能等新兴领域的需求带动下▼◇，

　　与此同时=☆…=□，SiC 需求方的增长在近年呈现爆发式增长□•。以特斯拉为例●◁•，2021 年特斯拉电动汽车全年产量约 93 万辆…☆◇，据测算-■=…，如果这些车辆搭载的功率器件全采用 SiC ●•，单车用量将达到 0◆▪.5 片6寸 SiC 晶圆●◆▽◇▼，一年的6寸 SiC 晶圆需求就高达46▽▪-◇.5万片▷…☆▲▼，以如今全球 SiC 衬底产能来看甚至无法满足一家车企的需求■…◆△。

　　火热的7月◁▲◆▽，火热的慕尼黑上海电子展(electronica China)★▼！2024年7月8日至9日◆▽○，备受瞩目的

　　次重大飞跃•■…□，器件性能与国际顶级企业齐肩…▲○□…，并且已稳定实现6英寸5000片/

　　后来经过改进后的PVT 法成为 SiC 单晶制备的主要方法◆△▪□。碳化硅产业链爆发的拐点临近☆◇□，目前已经形成了高度垂直分工的产业运作模式☆=。

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　　技术研究和新的产业竞争焦点◁●▪■□…，具有战略性和市场性双重特征▼▪◆，是推动移动通信•△★□•◆、新能源汽车•◇△○、高速列车=◆△-▲▷、智能电网◁□◆▲、新型显示●▪★▽•▼、通信传感等产业创新

　　而更宽的禁带◆☆••◇…，意味着从不导通状态激发到导通状态需要的能量更大▲•□☆•▲，因此采用宽禁带半导体材料制造的器件能够拥有更高的击穿电场▼★○▲、更高的耐压性能○△▪★○、更高的工作温度极限等等▪▷▽。第三代半导体与 Si(硅)■☆、GaAs(砷化镓)等前两代半导体相比◇▷▼☆，在耐高压▲◇、耐高温△▲▲、高频性能◆▽□-▼☆、高热导性等指标上具备很大优势=■▼▷，因此 SiC▷●▲★☆□、GaN 被广泛用于功率器件▽=◆▷、射频器件等领域•★。

　　另外••▪，在射频 GaN行业▼▷-▽◆★，采用 SiC 衬底●=▽☆○■，也就是 GaN-on-SiC(碳化硅基氮化镓)技术发展得最早□•=●=△，市占率也最高●◇，同时在射频应用领域已经成为LDMOS和砷化镓的主要竞争对手▪○▽□●=。除了在军用雷达领域的深度渗透▼▲☆…，GaN-on-SiC 还一直是华为•★-、诺基亚等通信基站厂商5G大规模MIMO基础设施的选择◇▷。根据 Yole 的统计◁▷▲，2020 年全球 GaN-on-SiC 射频器件市场规模为8★-▪•.86亿美元-…▼▪●，预计 2026 年将达到 22◁□☆.2 亿美元…◆▷○▲△，2020-2026 年复合增长率为17%▲◇。

　　移动通信▲◇★●▲=、新能源并网=●▼▪△、高速轨道交通等领域具有广阔的应用前景◇◆-。2020年9月◇●，

　　尽管 SiC 无论在功率器件还是在射频应用上市场需求都有巨大增长空间◆…◁●=，但目前对于 SiC 的应用●■◆，还面临着产能不足的问题△◇•，主要是 SiC 衬底产能跟不上需求的增长◇■•▽=。据统计-▼，2021年全球 SiC 晶圆全球产能约为 40-60 万片▲★•△★，结合业内良率平均约50%估算▷□▲★▼▼，2021 年 SiC 晶圆全球有效产能仅20-30万片-●。

　　自上世纪80年代开始△▪，以 SiC○△▲、GaN 为代表的第三代半导体材料的出现=▷○◁◆●，催生了新型照明☆○…▷、显示…▼▼▼○、光生物等等新的应用需求和产业□◁▲。其中SiC是目前技术•●○★、器件研发最为成熟的宽禁带半导体材料□•◇。

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　　拥有更高的热导率△○◇••△，STC32G8K64 单片机 的P00（ADC8）脚短路到GND 会死机◆■◁■，SiC 占据统治地位▼▼▽=;占市场总成本的50%左右☆■=•□▽。这也是SiC作为重要电子材料的起点•▽▷▼。其生产的8英寸SiC外延片更是一举斩获▷□◇●•“2023年度SiC衬底/外延最具影响力产品奖▲▲▽”▲▪•。

　　随着 6 英寸 SiC 单晶衬底和外延晶片的缺陷降低和质量提高▽□○•，使得 SiC 器件制备能够在目前现有 6 英寸 SiC 基功率器件生长线上进行◁□-▪○。而国际大厂纷纷布局的8英寸的 SiC衬底有望在2022年上半年△■☆★…•，由 Wolfspeed 率先实现量产□☆△△，这将进一步降低 SiC 材料和器件成本□■=…，推进 SiC 器件和模块的普及▷=-○。

　　基于 S32M276 集成解决方案 专为汽车和 PMSM 电机控制应用而设计

　　但目前 SiC 产业仍处于产能铺设初期○★，2020年开始海内外大厂都纷纷加大投入到 SiC 产能建设中■○=▼。国内仅 2021 年第一季度新增的 SiC 项目投资金额就已经超过 2020 年全年水平…•，是 2012-2019 年 SiC 领域合计总投资值的5倍以上▼•◆◁◆▼。三安光电预测□▼-，2025年 SiC 晶圆需求在保守与乐观情形下分别为219和437万片★△▲☆▪○，车用碳化硅需求占比60%★☆•▷◆，保守情况下碳化硅产能缺口将达到123万片▪•●，乐观情况下缺口将达到486万片▼…△•。

　　是电子工业中不可或缺的基础材料□◁。受新能源汽车=■••△、工业电源等应用的推动△□◁★★，随着科技的进步和产业的SiC 与 GaN 相比■△◁-。

　　国内方面△•☆◁☆，由于产业布局相比海外大厂要晚▽◇★◇★，而 IDM 模式是加速发展的最有效方式之一◆•☆◆，包括三安光电▼=○▷●△、泰科天润•▷△▲、基本半导体等 SiC 领域公司都在往 IDM 模式发展▷△▼▲。三安光电投资160亿元的湖南三安半导体基地在去年6月正式投产★◇▼■，这也是国内第一条▪☆△▷▪、全球第三条 SiC 垂直整合产业链☆★○，提供从衬底△○•◆、外延△■■、晶圆代工◁△●▲★、裸芯粒直至分立器件的灵活多元合作方式△▽▲=▷■，有利于形成当地宽禁带半导体产业聚落○……●，加速上游 IC 设计公司设计与验证迭代•=◁◆，缩短下游终端产品上市周期…○▼▼▷。

　　融资超62起○▲▪◁☆▪，碳化硅器件及材料成投资焦点 /

　　而 GaN 于1969 年首次实现了 GaN 单晶薄膜的制备◁◇▲▽，在20世纪90年代中期□-，中村修二研发了第一支高亮度的 GaN基蓝光LED▽▽…◆。随后的十多年时间里■◁▷，GaN 分别在射频领域比如高电子迁移率晶体管(HEMT)和单片微波集成电路(MMIC)◁•★，以及功率半导体领域起到了重要作用◁▪■•。2010年•▽□▷▽，国际整流器公司(IR•-◁▽，已被英飞凌收购)发布了全球第一个商用GaN功率器件◆▽，正式拉开GaN在功率器件领域商业化大幕◁…▲▪。2014 年以后▷=△▽，600V GaN HEMT 已经成为 GaN 器件主流▷-△。2014年☆△-☆△，行业首次在 8 英寸 SiC 上生长 GaN 器件•●■★▷★。

　　碳化硅材料生产基地是广东省委和深圳市委重点关注的项目之一■□，同时也是深圳全球招商大会的重点签约项目◁•▷▽★。

　　市场☆◆◆▼●，自2021年起投入碳化硅MOSFET芯片及模组封装技术的研究开发与产能建设•▽•◁△。短短两年间★▽，芯联集成便已成功实现技术创新的

　　的区别 /

　　第三代半导体材料是以 SiC(碳化硅)□…、 GaN(氮化镓)为代表(还包括 ZnO 氧化锌★★=○●☆、GaO 氧化镓等)的化合物半导体★▲，属于宽禁带半导体材料==◆▽□。禁带宽度是半导体的一个重要特征☆•▼★•。固体中电子的能量是不可以连续取值的□◇■-◁○，而是一些不连续的能带●-●▼，要导电就要有自由电子或者空穴存在▪★▪●☆☆，自由电子存在的能带称为导带(能导电)▼◇•▽◁△，自由空穴存在的能带称为价带(亦能导电)=▼。被束缚的电子要成为自由电子或者空穴■…▼，就必须获得足够能量从价带跃迁到导带▷•◁◆，这个能量的最小值就是禁带宽度▲▽▷▼●▼。

　　之碳化硅行业分析报告 /

　　3) 掌握上下游整合能力可以加速产品迭代周期▷■□◇◇•，有效控制成本以及产品良率●▪★=▽…。

　　发烧友编辑部出品的深度系列专栏☆▷★▼，目的是用最直观的方式令读者尽快理解电子产业链●□，理清上■★•、中•●△△★、下游的各个环节k8凯发国际登陆•■▲，同时迅速了解各大细分环节中的行业现状▲■▲。我们计划会对包括产业上下游进行梳理◇▲□，眼下大家最为关注◇◇=，也疑惑最多的是第三代半导体◁◆▼▷●…，所以这次就先对它来一个梳理分析◇▽★●。

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　　市场潜力将被充分挖掘◆●▷▽★□。外延十强企业=▽☆▷”称号○▽，其中每个环节的具体构成会在后面几期中逐一解析▼…■。具有独特的电学性质=▼，SiC的一个重要里程碑是1955年★•△，分别是衬底/晶片•-◁、外延片■☆▷…■=。

　　下一期-▽，带你了解SiC器件成本构成▪☆、产业链各环节构成△•▪，探讨国内外SiC产业链差距究竟有多大▷•?

　　这使得在高功率应用中▼•，华为在《数字能源2030》白皮书中提到★▲◁●，性能和可靠性进一步提高▪■▼-★◇。所以GaN具有高的开关速度▲▷◇○，与此同时•▷△▼○，怎么解决■•▼？动静态测试方案亮相IFWS /SiC 产业链可以分为四个主要环节★□，主要是以 IDM 模式为主▲★。和绝缘体之间的材料▷=□○△•，SiC 的瓶颈当前主要在于衬底成本高(是硅的 4-5 倍○◆•，