第三代半导体材料的王者，氮化镓or碳化硅？

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第三代半导体材料的王者，氮化镓or碳化硅？ [复制链接]

现在碳化硅和氮化镓很火呀~那么到底哪个才是半导体材料的王者呢？大家一起来聊一聊呀~

 

转一篇看到的分享贴，大家一起看看是不是赞同这个观点呀~~

 

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作者：龙虎虎

 

一、半导体晶圆材料分类

半导体经过近百年的发展，形成了三代半导体晶圆材料。

 

 

各种半导体材料形成互补关系，Si 适用于数字逻辑芯片、存储芯片等，GaN适用于高频领域，SiC 适用于高压领域。

 

 

各代半导体材料发展趋势如下图：

 

 

预计到2030年，第三代半导体的占有率超过50%。

二、第三代半导体介绍

1、氮化镓

氮化镓可以在1~110GHz 范围的高频波段应用， 三大应用领域是LED（照明、显示）、射频通讯、高频功率器件。

 

 

LED应用方面，最近火的miniLED就用到了氮化镓，射频应用方面主要是基站PA，华为找三安集成代工的就是这个东东，功率器件主要用在低压上，引发氮化镓炒作的小米充电器，其实应用占比是非常小的。VR\AR的核心是VCSEL，它也用到了氮化镓，预计2025年氮化镓的市场规模超过百亿美元。

2、碳化硅

碳化硅有四大大优势：高压、高频、高温、寿命，主要应用领域在电网、轨道交通、电动汽车及充电桩领域。而在氮化镓的应用领域，如果搭配碳化硅的衬底，性能会更优异。

 

 

2017 年全球碳化硅功率器件市场规模约4 亿美元，2023 年将达到 16.44亿美元。年复合增长率 26.6%。

 

 

最近很火的特斯拉model3采用了意法半导体的24个碳化硅MOSFET模块，对比硅基的IGBT续航可以提升5~10%。

3、两者对比

从两者各自的特性，碳化硅是衬底材料最优的选择，以此生长碳化硅的外延片适合高压功率半导体，生长氮化镓的外延片适合中低压功率半导体、LED、射频。

功率半导体是电动车的核心，LED是显示设备的核心，射频是5G通讯的核心，这三者的基础都是碳化硅，所以我认为碳化硅是半导体材料的王者，而氮化镓温文尔雅，在碳化硅的肩膀上极致发挥，应该被誉为半导体材料的王后。

三、相关公司

GaN 产业链相关公司

 

 

SiC产业链相关公司

 

 

四、上市公司推荐

目前GaN概念的龙头是海陆重工，旗下江苏能华是GaN的IDM企业，已经6个一字板，炒作始于小米充电器的发布，但做充电器主控芯片的富满电子冲高回落，判断炒作的不是充电器产业链，而是整个第三代半导体材料。故推荐的都是第三代半导体材料产业的核心。

1、三安光电

LED照明龙头，miniLED龙头，第三代半导体芯片代工龙头，已建成国内第一条第三代半导体6″生产线,格力入股，给华为代工射频PA，未来有望成为5000亿市值的龙头企业。

2、闻泰科技

收购的安世半导体在车载OBC 领域全球领先，安世入股的Transphorm 已经获得了车规级的认证，单车On-Board-Charge 的用量是5-6 颗GaN FET,按照单颗6 美元计算，单车OBC 价值量有30 美元之多。居于安世在汽车半导体中的地位，后续会开发出碳化硅的MOSFET模块，该部件占电动车成本的5%~10%，目前正处于电动车爆发式增长的阶段，闻泰也将是最大的受益者。

闻泰的手机ODM+安世的汽车半导体IDM融合，手机产业向上游的手机芯片拓展，汽车半导体向下游的汽车电子发展，未来成长为消费电子和汽车电子制造双龙头的唯一标的，给予5000亿的市值。

3、 露笑科技

公司在原有蓝宝石生产技术支持下成功研发碳化硅长晶设备并开始交付，在此基础上公司正在筹划非公开发行股票事项，募集资金主要用于投资碳化硅晶体材料和制备项目。有设备有材料，还搞牛市最火的定增，目前只有一板，短期强烈推荐。

led2015

在高功率和高温应用方面，碳化硅更具优势；而在高频和高速应用方面，氮化镓更具优势。没有非要对比的意思

highlywood

目前看起来碳化硅的应用领域要更广一些，产业产值更大，碳化硅作为功率器件的研究也开展的更早，工艺更成熟一些。氮化镓也有其比较专注的领域。

莞尔落

目前SiC已经有成熟应用，而GaN在汽车及通讯领域，几乎没有什么应用。可靠性无法被忽视。