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SiC、GaN器件市场将急速扩张,国内企业迎来大机遇!(附项目地图)

2020-08-07

202084日,中芯国际创始人张汝京对于“第三代半导体”发表观点:“美国对中国制约的能力没有那么强,我相信我们能追得上;第三代半导体IDM现在是主流5G领域常常会用到第三代半导体材料,比如说5G的高频芯片用的材料是氮化镓。这种材料的频率非常高,也可以耐高压高温。又比如无人驾驶汽车、或大功率的充电桩都会用到碳化硅,这些材料美国都会对中国采取禁运措施。我们中国大陆也有人想这样做,所以我个人觉得第三代半导体,IDM开始现在是主流,但是Foundry照样有机会,但是需要设计公司找到一个可以长期合作的Foundry。”

 

全球SiCGaN器件市场正处于高速增长的状态,在有更高要求的功率和射频等领域,SiCGaN材料大放光彩,与传统硅材料不断抢夺市场份额。易胜博体育-易胜博客服电话-易胜博官网注册预计,未来几年内全球SiCGaN器件市场将保持25%-40%的高增速。

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SiC器件正被广泛的应用于电子电力领域。耐高温、高频、大功率、高压等特性,使得SiC器件在轨道交通、电网、光伏逆变器、新易胜博客服电话汽车、充电桩等多个领域扮演着积极后进者的角色。2019年,SiC功率器件市场约为5亿美元。易胜博体育-易胜博客服电话-易胜博官网注册预计,到2025年,SiC功率器件市场将逼近35亿美元。

 

由于GaN在高频下具有较高的功率输出和较小的面积,GaN已被射频行业广泛采用。随着5G到来,GaNSub-6GHz宏基站和毫米波(24GHz以上)小基站中找到一席之地。而5G基站的大规模建设带来了巨大的GaN射频器件市场需求。2019年,GaN射频市场约为6.42亿美元。易胜博体育-易胜博客服电话-易胜博官网注册预计,到2025GaN射频器件市场将超过30亿美元。

 

此外,GaN技术有望大幅改进电源管理、发电和功率输出等应用。目前GaN功率市场主要由快充带动。2020年,小米、OPPO、雷柏、omthing、柚能等相继发布了氮化镓充电器产品。GaN功率器件领域一直由EPCGaN SystemsTransphormNavitas等纯GaN初创公司主导,他们的产品主要是TSMCEpisilX-FAB代工生产。2019年,GaN功率器件市场约为0.9亿美元,易胜博体育-易胜博客服电话-易胜博官网注册预测,到2025年,GaN功率器件市场将达到4亿美元左右。

 

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中国企业近年来快速布局第三代半导体器件领域。中国目前第三代半导体器件/芯片生产企业有IDM同时也有代工,布局的项目约为30个,主要集中于江苏省、广东省、山东省等地,目前主要产品主要为SiC二极管、GaN功率器件等

 

国内SiC器件生产方面,中电国基南方6英寸碳化硅产线已经投入运行。泰科天润已经量产SiC SBD,产品涵盖600V/5A~50A1200V/5A~50A1700V/10A等系列。深圳基本半导体拥有独创的3D SiC技术。华润微电子宣布正式向市场投放1200V650V工业级SiC肖特基二极管功率器件产品系列。同时,其6英寸商用SiC晶圆生产线正式量产。芯光润泽国内首条碳化硅IPM产线已经投产。此外,三安光电、积塔半导体、世纪金光、中车电气时代、中科钢研等也积极布局SiC器件生产制造。

 

GaN功率器件方面,国内新型代工厂中,三安光电、士兰明镓都具备量产GaN功率器件的能力。江苏能华有各种分立整流器和电力电子应用的FET开关,并可提供氮化镓器件的代工服务。海威华芯具备650V GaN-on-Si Power工艺。大连芯冠已建成6英寸硅基氮化镓外延及功率器件晶圆生产线,并推出了650V硅基氮化镓功率器件产品。英诺赛科拥有世界先进的8英寸硅基氮化镓产业平台,主要产品包括30V-650V氮化镓功率器件与5G射频器件等。中晶半导体以GaN衬底材料技术为基础,孵化VSCEL、电子电力器件、RF器件等前沿技术。此外,耐威科技也于去年宣布在青岛建设8英寸GaN电子电力器件生产线的计划。

 

5G射频领域,射频的技术壁垒比电力电子高得多。电力电子工艺主要涉及材料、器件设计、前道工艺和后道封测。但射频器件多了一个电磁波的技术维度,涉及射频电路、射频功放以及微波电子等,技术门槛更高。国内GaN射频器件方面,苏州能讯在江苏昆山建成了一座GaN电子器件工厂,推出了GaN射频功率晶体管、无线通信氮化镓射频功放管等产品,频段覆盖1.8-3.8GHZ。海威华芯已经具备比较成熟的0.5um-0.25um GaN HEMT耐威科技将在青岛建设一条6英寸GaN微波器件生产线。