一表看懂:哪三大產業正聚焦轉型第三代半導體?

2020年在5G議題帶動下，第三代半導體材料在相關應用領域接續啟動，供應鏈一致看好明年發展，不過其實第三代半導體已發展一段時間，並非全新技術，歐美國家稱第三代半導體為「寬禁帶半導體」，也就是WBG (Wide Band Gap)，材料特性為耐高壓、高頻、高溫、高電流，加上轉換效率好，代表材料為氮化鎵與碳化矽，過去未能商業化的兩大主因為應用領域不多以及生產成本高，只有特殊應用如軌道交通和航天國防等應用會使用這類材料。

有鑑於產業投入第三代半導體熱度不減，為避免產業過度以及重複投資現象，建議應以終端產品應用來決定個別產業適合聚焦在哪類半導體，以6「晶圓為例，氮化鎵基板生產成本最高，而碳化矽價格為矽的50倍以上，代表氮化鎵與碳化矽產品從材料、元件到模組的相對高單價地位，這也是吸引企業搶進第三代半導體的原因之一。不過如果仔細看完第一代、第二代以及第三代半導體的材料特性差異，就會了解到，第三代半導體並不會完全取代第二代半導體，第一代半導體也不會完全消失，原因很簡單，只要把產品的規格帶與價格帶一比對，答案就出來了。

舉例來說，一般筆記本電源適配器選用的是矽器件，目前筆記本充電功率規格約落在40~90W，這樣的規格使用矽器件即可滿足，但在相同功率下，使用氮化鎵器件的適配器，可做到矽器件適配器體積的20~30%，可幫助長時間攜帶筆記本的移動族群減輕攜帶重量．消費性電子市場涵蓋穿戴裝置、手機、平板與筆記本等應用，功率規格從5W~180W都有，這區間主要的功率器件競爭者為功率技術已相當成熟的矽器件，以及可大幅縮減適配器體積的氮化鎵材料，而碳化矽則適合650V以上應用，在消費性電子功率領域中，碳化矽器件很難與這兩種材料競爭。

目前最積極切入第三代半導體產業為矽領域的半導體產業、氮化鎵領域的LED產業以及砷化鎵代工的射頻器件產業，為提升產業競爭力，今年已有許多企業開始進行垂直、水平整合，關於第三代半導體與第二代半導體材料搭配應用範圍，可參考以下表格．

2020年是巨變的一年，在21世紀第二個十年的尾聲，因疫情、中美經貿摩擦和全球地緣政治的變化，全球半導體產業都受到了不同程度的影響，企業不僅在努力守住當下，也在積極尋找新機會，產業雖然不易，但曙光已現。更多關於第三代半導體的深度信息，在2020年12月29日深圳舉辦的行家第三代半導體產業專場高峰論壇上，希望各位均能找到自己的機會和答案，為下一個十年打下堅實基礎。