连年,“第三代半导体”在多个规模崭露头角,以SiC(碳化硅)、GaN(氮化镓)为主的第三代化合物半导体已然成为财富端、投资界及各地当局的宠儿,这得益于其自身优秀的物理特性及财富端的快速拉动。
本期将环绕第三代半导体质料的优异特性、市场前景、应用规模、行业近况,一起揭开“第三代半导体”的神秘面纱,共探投资机会。
摘要:“风潮涌动”第三代半导体投资的势与机
投资机会
多个下游财富会合发作,40-50%的应用市场将在中国,下游的发作导致上游晶圆供不该求;机能及本钱即将到达财富化甜蜜点,产物进入高速导入期;
差异于传统硅基IC的晶圆及芯片制造,第三代半导体质料及器件出产投资周期短,投资金额小,对高端设备依赖相对较弱,牢靠资产投资不大,更依赖于工艺和人,适合VC投资;
海内起步较晚,国度“十四五”政策大力大举支持,自主可控需求明晰;国产替代空间庞大,尚未形成行业寡头。
看好的偏向
6-8寸衬底、外延附加值高,占器件本钱75%以上,工艺难度大,把握焦点技能的人才稀缺;
存在庞大的市场时机,海内企业处于同一起跑线,寡头名堂并未形成。
看好的项目基因
倾向于有多年的第三代半导体从业履历的团队,具备国际化本领(20年+);
上游质料或器件2年可以投产、产能过万片;
6-8寸衬底/外延量产履历或焦点技能、扩径技能、必然的设备研发本领;
产物(样品)机能优异(良率、缺陷密度等),出产工艺程度处于国际前列。
体贴的焦点指标
出产本钱及良率:涉及衬底/外延发展时间、发展温度、发展速度、每炉耗电量、每炉切片数量、硬度等;
参数指标:缺陷密度、TTV(总厚度毛病),BOW(弯曲度),WRAP(翘曲度),外貌粗拙度,微管密度、电阻率,空洞及裂纹;
重点存眷客户样品测试陈诉、产物一致性、客户评价、订单环境、客户数量和质量,送样/产物希望。
一、第三代半导体质料物理特性优势突出
半导体指常温下导电与机能介于导体与绝缘体之间的质料。从应用普及的历程来分别,可分为第一代半导体质料、第二代半导体质料、第三代半导体质料等。
第一代半导体质料包罗Si(硅)、Ge(锗)等,Si以优异机能、低便宜值及成熟的工艺,在大局限集成电路规模职位不行撼动;第二代半导体质料包罗GaAs(砷化镓)、InP(磷化铟)等,GaAs主要运用于大功率发光电子器件和射频器件;第三代导体质料包罗SiC、GaN等,GaN主要运用于光电器件和微波射频器件,SiC主要运用于功率器件。
网络果真数据,华映成本整理
三代半导体作为宽禁带半导体质料,具备诸多优异的物理特性。以SiC为例,对比传统的Si半导体质料,SiC拥有3倍的禁带宽度、3倍的热导率、近10倍的击穿场强、以及2倍的电子饱和漂移速率。其器件体积小、超高切换频率、超高电压事情、高温下器件不变性高是制造高压、高温、抗辐照功率半导体器件的优良半导体质料,也是今朝综合机能最好、财富化水平最高、技能最成熟的第三代半导体质料。
行业果真数据,华映成本整理
击穿电场高→耐高压、导通电阻低→小型化、靠得住性强。理论上,沟通耐压的器件,SiC的单元面积的漂移层阻抗可以低落到Si的1/300。
高电子饱和漂移速度→高频开关损耗小→提高转换效率。
禁带宽度大、导热系数高→耐高温→可在高温情况下不变事情,减小散热设备面积。将来车企或将可以或许把两套水冷系统合二为一甚至直接回收风冷系统,这将大大低落HEV驱动系统的本钱,,同时空出更多的车身空间以装配更多的电子元器件。
二、第三代半导体应用前景辽阔,拥抱庞大增量市场
新能源汽车规模
在功率品级沟通的条件下,回收SiC器件可将电驱、电控等体积小型化,满意功率密度更高、设计更紧凑的需求,同时也能使电动车续航里程更长。
据罗兰贝格估算,估量2025年一台纯电动车中电子系统本钱约为7030美元,较2019年的一台燃油车的3145美元大增3885美元。据StrategyAnalytics数据显示,纯电动汽车中功率半导体占汽车半导体总本钱比重约为55%,远超传统能源汽车的21%。