第三代半导体材料：碳化硅SiC产业梳理

木犯001号

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一. 碳化硅SiC概览

半导体材料按历史进程可分为：第一代（高纯度硅），第二代（砷化镓、磷化铟），第三代（碳化硅、氮化镓）。

碳化硅（SiC）是第三代半导体材料的核心。相较于前两代材料，碳化硅具有耐高压、耐高温、低损耗等优点。

基于碳化硅材料的半导体器件主要应用于新能源车、充电设备、通信设备、家电及工业领域。

对于碳化硅行业而言，市场目前受制于产能不足、良率低，目前整体市场规模较小。

 

 

二. 碳化硅产业链

产业链主要分为衬底、外延生长、设计、制造、封装五个流程。

 

 

2.1 碳化硅衬底

碳化硅在半导体中的主要形式是作为衬底材料。衬底制造是碳化硅产业链技术壁垒最高、价值量最大的环节。

根据衬底性质分为：导电型衬底和半绝缘型衬底两大类。

（1）导电型衬底适用于功率器件，下游应用包括新能源车、光伏等。

（2）半绝缘型衬底适用于射频器件，下游应用包括5G通信、卫星等。

 

 

全球碳化硅衬底市场格局：

（1）半绝缘型SiC衬底：Wolfspeed、II-VI、天岳先进三足鼎立，合计市占率98%。

（2）导电型SiC衬底：Wolfspeed、II-VI、罗姆三足鼎立，合计市占率90%。

碳化硅衬底技术难度高，国内具备技术储备和量产能力的公司较少，主要厂商包括三安光电、晶盛机电、天岳先进、露笑科技等。

天岳先进：国内第一，全球第三大半绝缘型SiC衬底厂商，产品包括半绝缘型和导电型碳化硅衬底。

露笑科技：从事碳化硅、漆包线、光伏发电和新能源汽车四大业务。

2.2 碳化硅外延

碳化硅外延片，是指在碳化硅衬底上生长一层与衬底晶相同的单晶薄膜（外延层）的碳化硅片。

碳化硅器件不可直接制作于衬底上，需先使用化学气相沉积法在衬底表面生成所需薄膜材料，即形成外延片，再进一步制成器件。

全球碳化硅外延厂商有昭和电工、II-VI、Norstel、Wolfspeed、Rohm、三菱电机、罗姆等。

三安光电：国内最大全色系LED芯片生产企业，以砷化镓、氮化镓、碳化硅等半导体新材料所涉及的外延片、芯片为核心主业。

2.3 碳化硅器件

碳化硅器件主要应用于高压、大功率领域，下游包括新能源车、光伏、储能、充电桩、电源PFC、UPS等。

全球碳化硅器件主要厂商包括：英飞凌、意法半导体、安森美、罗姆。

国内碳化硅器件厂商主要包括斯达半导、时代电气、扬杰科技、新洁能、双良节能、闻泰科技、华润微、士兰微等。

斯达半导：国内IGBT模块龙头，全球前十的IGBT模块供应商。已量产光伏SiC器件及车规SiC模块；投建全SiC功率模组产业化项目。

士兰微：国内功率半导体IDM大厂，MOSFET、IPM模块国内市占率领先。公司业务涵盖分立器件、集成电路、发光二极管三大类。​

华润微：国内功率半导体IDM大厂、MOSFET龙头厂商。拥有国内领先的SiC生产线，SiC二极管产品已量产。

闻泰科技：旗下安世半导体为全球领先的功率半导体IDM厂商，小信号二极管、小信号MOSFET全球第一、功率分立器件全球第六。大力发展氮化镓和碳化硅技术。

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highlywood

非常全面的第三代半导体材料和器件行业介绍，最近几年咱们国家这块发展还是很快的，争取尽早赶上欧美发达企业的水平。