第三代半導體有望持續降本 3-5年向硅基看齊 產業各方競相布局
8月10日訊，據《電子時報》報道，英飛凌大中華區電源與感測系統事業部協理陳志星日前表示，英飛凌預期三至五年后有機會把SiC（碳化硅）、GaN（氮化鎵）成本降到跟硅基元件相仿的程度，后段制程技術也持續推進。公司旗下已有Cool SiC、Cool GaN系列產品線走入量產。
就在上周（8月5日），富士康旗下鴻海收購旺宏的6英寸晶圓廠，董事長劉揚偉直言，計劃將該廠用于研發生產第三代半導體，特別是電動汽車所用的碳化硅功率元件。
7月27日，意法半導體宣布，制造出業界首批8英寸SiC晶圓片。
讓人“又愛又恨”的第三代半導體
與硅（Si）相比，碳化硅是最成熟的WBG寬帶隙半導體材料，耐高溫性能卓越， 它已經廣泛用于制造開關器件，例如MOSFET和晶閘管。氮化鎵的效率跟功率密度無可取代，具有作為功率器件半導體的潛力，在射頻應用中是對硅的重大改進。
SiC、GaN與傳統Si材料的性能比較
性能優勢為碳化硅、氮化鎵為代表的第三代半導體開辟了廣闊的應用前景，已有多位分析師預計2021年汽車領域碳化硅有望進入放量元年，但復雜的制造工藝流程和更高的原材料、技術要求大幅提高了第三代半導體的量產難度，進一步抬高了成本。具體來看，氮化鎵的生產難度在晶格和基板，碳化硅則需要高純度晶種，長晶時間也相當慢。
陳志星表示，碳化硅、氮化鎵兩者之間價差不大，但與硅產品之間的落差確實存在。目前，碳化硅、氮化鎵相關寬能隙（WBG）功率元件價格已經出現很大的降幅，成本仍是打開市場的關鍵。
另據CASA統計，碳化硅價格近幾年快速下降，2020年較2017年下降了五成以上。隨著6英寸襯底、外延晶片質量提高、8英寸產線實現規模化生產，降本效應有望顯現，推進碳化硅器件和模塊普及。
碳化硅降本效應有望顯現，然而站在當下，考慮到性價比因素，Si、SiC及GaN三種材料的產品仍將長期共存。
第三代半導體現狀、投資機會一覽
當下的全球碳化硅產業格局呈現美國、歐洲、日本三足鼎立態勢，國內企業在襯底、外延和器件方面均有所布局，但是體量均較小。
技術層面，碳化硅以往以2、4英寸廠生產，現今6英寸碳化硅為主流，一流廠商正力推8英寸碳化硅晶圓的量產。碳化硅襯底和外延方面，國內仍然是4英寸為主，已開發出6英寸產品并實現小批量供貨；國內批量生產的氮化鎵襯底仍以2英寸為主。
產業方面，目前CREE等國際大廠和國內企業紛紛大力布局碳化硅。國內各地不斷有新項目開工，碳化硅投資擴產熱潮已然來襲。
