随着新能源汽车、5G通讯、光伏储能等市场发展 ， SiC/GaN等宽禁带半导体材料凭借其特殊的性能 ， 以及在“双碳”背景下低功耗需求日盛 ， 让化合物半导体备受资本追捧 。 在日前集邦咨询化合物半导体新应用前瞻分析会上 ， 与会专家从器件到衬底、外延以及设备等环节 ， 讨论了化合物半导体最新发展趋势以及降低成本、推广应用的解决方案 ， 也表达了对当前投资热潮和产业分散的谨慎 ， 预计未来5年在资本助力下将推动产业从“游击队”向“集团军”整合 。
SiC功率器件将占据六成市场规模
对于国内第三代半导体产业发展 ， 北京大学教授、宽禁带半导体研究中心主任沈波教授指出 ， 全产业链已基本形成, 比较完整 ， 但高端产品（特别是电子器件领域）差距较大 ， 部分高端产品还是空白 。 国内应致力于从实现“有无” 到解决“能用”和“卡脖子” 问题 ， 实现第三代半导体全产业链能力和水平提升 ， 整体国际同步 ， 局部实现超越 。
就整个行业的发展趋势 ， 集邦咨询化合物半导体分析师龚瑞骄指出 ， SiC正在加速垂直整合 ， 而GaN则形成IDM模式与垂直分工并存的局面 。 龚瑞骄还讲述了SiC衬底在整个产业中的重要性 ， 国际功率大厂都在向上延伸渗透进材料端 ， 取得SiC衬底资源是进入下一代电动车功率器件的入场门票 。 从形势来看 ， SiC功率器件市场过去由供电应用推动 ， 直到2018年首次应用于特斯拉主逆变器后 ， 汽车逐渐成为其杀手级的应用领域 。
根据Trendforce集邦咨询预测 ， 随着汽车平台高压化趋势愈演愈烈 ， 预估2025年电动车市场对6英寸SiC晶圆需求将达169万片 。 全球SiC功率器件市场规模将从2020年的6.8亿美元增长至2025年的33.9亿美元 ， 年复合增长率将达38% ， 其中新能源汽车的主逆变器、OBC（车载充电器）、DC-DC（电源模块）将成为主要驱动力 ， 或在2025年占据62%的市场份额 。
【器件|业内警惕化合物半导体投资热潮 未来5年将步入整合期】作为全球SiC衬底市场龙头 ， Wolfspeed拥有垂直一体化的布局 ， 推进多个产业从Si到SiC转型 。 本次会议中 ， Wolfspeed华南区销售总监柯鸿彬介绍了汽车系统中SiC技术的优异表现 。 Wolfspeed在美国纽约州Marcy的Mohawk Valley Fab工厂是目前全球最大的SiC制造工厂 ， 实现200mm制程 ， 预计将于2022年初投入使用 。
另外 ， ROHM（罗姆）作为SiC功率元器件的领军企业 ， 从2010年开始量产SiC MOSFET ， 2012年开始供应符合AEC-Q101标准的车载级产品 ， 如今已与国内外汽车企业深度合作 。 ROHM第四代SiC-MOSFET实现了业界顶级的低导通电阻和高短路耐量 ， 并计划在2025年取得全球30%市场份额 。
从设备端来看 ， MOCVD设备是化合物半导体外延材料研究和生产的关键设备 ， AIXTRON (爱思强)是全球领先的MOCVD设备供应商 ， 爱思强副总经理方子文介绍 ， SiC在越来越多的汽车应用逐渐获得认可 ， 而GaN正加速渗透进消费市场；其MOCVD已经实现了业内单腔最大片数(8 x 6英寸)及最大产能 ， 提供了灵活的6英寸和4英寸配置 ， 助力压缩成本 ， 明年爱思强也将会在市场推出8英寸设备 。
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