Julie 發表於 2020-12-18 10:11:01
眾所周知，先發優勢是半導體行業的特點。而在第三代半導體方面，國內外差距沒有一、二代半導體明顯。
碳化矽（SiC）和氮化鎵（GaN）被譽為繼第一代Ge、Si半導體材料、第二代GaAs、InP化合物半導體材料之後的第三代半導體典型材料之一，其研究與應用是目前全球半導體研究的前沿和熱點。
目前來看，第三代半導體處在爆發式增長的前期，其下遊應用大多處在研發階段，還沒有形成量產化。國產廠商對氮化鎵（GaN）和碳化矽（SiC）的研究起步時間於國外廠商相差不多，因此國產廠商有望藉此實現超車。
為了更充分了解國內第三代半導體材料的發展現狀、發展趨勢以及投資策略，12月17日（周四）15:30，集微網邀請到方正證券科技行業首席分析師陳杭做客第二十四期「開講」，帶來以《第三代半導體產業分析》為主題的精彩演講。
我國第三代半導體即將迎來全面爆發之際，其兩大代表性材料GaN和SiC的發展趨勢及發展機會有哪些？與之相關的投資需要哪些策略？圍繞這幾個問題，方正證券科技行業首席分析師陳杭逐一進行解析。
新能源產業的興起推動SiC放量
作為最有發展潛力的第三代半導體材料的SiC，由於具備更好的能源轉換效率，能大大降低功率轉換中的開關損耗，更容易實現模塊的小型化，更耐高溫的性能。可廣泛應用於新能源汽車、光伏、風電、電網、交通等行業。
陳杭表示，在新能源汽車領域，新能源汽車是SiC功率器件市場的主要增長驅動因素。隨著消費者需求的不斷增加和相關政策的支持，特斯拉、福特和大眾等汽車製造商宣布，未來十年將在電動汽車領域投資超過 3，000 億美元。因此，車載功率半導體用量將會劇增，SiC市場受益於此有望得到大幅度增長。
隨著數據中心、5G基站的建設和發展，主要用於整流器和逆變器中的SiC的需求也將擴大。
此外，在光伏/風力發電系統中，逆變器將不同電壓等級的直流電轉換為交流電以驅動家用電器、照明等交流負載。SiC逆變器為太陽能光伏發電、風力發電等各種可再生發電系統提供各種完美的電源變換和接入方案，也將催生SiC市場的增長。
加之國家政策對新能源發電發展的支持，我國國家能源局發布的《電力發展「十三五」規劃》指出，在「十三五」期間，我國將進一步擴大風電、光伏發電等清潔能源的裝機規模，也將直接影響風電的裝機量，進而助力SiC市場的增長。
快充、5G推動GaN放量，射頻、功率器成GaN新增長點
與SiC同樣作為第三代半導體材料GaN，因具備高電流密度等優勢，可顯著減少電力損耗和散熱負載，而被認為很大發展潛力。尤其是在快充的應用上，該技術有助於在電池技術尚未突破的現狀下改善手機續航。但目前大部分掌握在國外廠商手中，國內廠商還比較少。隨著國內市場需求的增長，國內功廠商將迎來發展機會。
我國GaN產品正逐步從小批量研發、向規模化、商業化生產發展。目前，GaN單晶襯底實現2-3英寸小批量產業化，4英寸已經實現樣品生產。而GaN異質外延襯底已經實現6英寸產業化，8英寸正在進行產品研發。
2019年OPPO、小米在新機型中採用了GaN快充器件引起了市場關注，隨著終端客戶積極推進，消費級GaN手機電源市場起量。陳杭認為，快充將會是GaN功率器件最大的推動力。
隨著GaN工藝的改進，射頻成新增長點。當下5G通信對射頻前端有高頻、高效率等嚴格要求，數據流量高速增長使得調製難度不斷增加，所需的頻段越多，對射頻前端器件的性能要求也隨之加高；載波聚合技術的出現，更是促使移動基站、智慧型手機對射頻前端器件的需求翻倍，給GaN發展帶來新契機。
陳杭預判，GaN射頻設備市場規模將持續增長，其主要支柱以及主要增長動力為軍備國防、無線通信基礎設施。GaN將取代GaAs在高功率、高頻率衛星通信領域的應用，同時在有線電視（CATV）和民用雷達市場上提供比LDMOS或GaAs更高的附加值。
最後，關於國內外在半導體上的較量，陳杭表示，第一代半導體材料矽（Si），中國與國外差距較大，在材料、設備、代工方面均落後，到第二代半導體才有所突破。如今隨著第三代半導體包括GaN、SiC在內的新興技術的出現，中國廠商在設備、材料、外延等各環節的協同和努力之下，將有很大機會實現直線超車。
對於第三代半導體的投資，陳杭認為，第三代半導體同樣符合泛半導體投資時鐘規律。他說道：「通常來說，設備商最先感知下遊的需求和爆發，隨後才是製造和材料。就全球來說，設備廠商先啟動，隨後是製造、材料和設備，而就國內而言，則是製造廠商先起來，隨後才拉動材料端。」
責任編輯:tzh
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