半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展至今經(jīng)歷了三個(gè)階段，第一代半導(dǎo)體材料以硅為代表，第二代半導(dǎo)體材料砷化鎵也已經(jīng)廣泛應(yīng)用，而以氮化鎵和碳化硅、氧化鋅、氧化鋁、金剛石等為代表的第三代半導(dǎo)體材料。相較前兩代產(chǎn)品性能優(yōu)勢顯著，憑借其高效率、高密度、高可靠性等優(yōu)勢，在新能源汽車、通信以及家用電器等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用，成為業(yè)內(nèi)關(guān)注的新焦點(diǎn)。

常見的第三代半導(dǎo)體材料包括：碳化硅（SiC）、氮化鎵（GaN）、金剛石、氧化鋅、氮化鋁等。其中，從SiC和GaN技術(shù)發(fā)展相對成熟，已經(jīng)開始產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，而金剛石、氧化鋅、氮化鋁等材料尚處于研發(fā)起步階段。

在全球科技的博弈下，大眾對于半導(dǎo)體的認(rèn)知更深入，今年普及的熱門領(lǐng)域是材料學(xué)的第三代半導(dǎo)體。作為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈中的新機(jī)遇，第三代半導(dǎo)體受到熱捧，國內(nèi)各省市也紛紛加速布局，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，長三角和珠三角仍是實(shí)力雄厚的兩大區(qū)域。各地爭先規(guī)劃的背后，是對半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的重視和新突破點(diǎn)的籌謀。一方面，第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)市場正在加速潛行，第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟（CASA）發(fā)布的《第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告（2020）》指出，未來5年將是第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵期，全球資本加速進(jìn)入第三代半導(dǎo)體材料、器件領(lǐng)域，產(chǎn)能大幅度提升，企業(yè)并購頻發(fā)，正處于產(chǎn)業(yè)爆發(fā)前的“搶跑”階段。

 

另一方面，第三代半導(dǎo)體的需求在持續(xù)爆發(fā)，應(yīng)用場景包括5G基站中的功率放大器、5G通信電源；新能源汽車逆變器、以及充電樁電源模塊；數(shù)據(jù)中心和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中的服務(wù)器電源；特高壓、軌道交通的電源；手機(jī)快充等等。根據(jù)Yole和Omdia數(shù)據(jù)，到2020年底，碳化硅（SiC）和氮化鎵（GaN）功率半導(dǎo)體的全球市場將增長到8.54億美元，SiC電力電子市場規(guī)模約為7.03億美元，GaN電力電子市場規(guī)模約為1.51億美元。到2025年SiC電力電子市場規(guī)模將超過30億美元，GaN電力電子器件市場規(guī)模將超過6.8億美元。

全球 SiC產(chǎn)業(yè)格局呈現(xiàn)美國、歐洲、日本三足鼎立態(tài)勢。其中美國全球獨(dú)大，全球SiC產(chǎn)量的70%~80%來自美國公司，典型公司是Cree、Ⅱ-Ⅵ；歐洲擁有完整的SiC襯底、外延、器件以及應(yīng)用產(chǎn)業(yè)鏈，典型公司是英飛凌、意法半導(dǎo)體等；日本是設(shè)備和模塊開發(fā)方面的領(lǐng)先者，典型公司是羅姆半導(dǎo)體、三菱電機(jī)、富士電機(jī)等。

盡管目前國內(nèi)第三代半導(dǎo)體在規(guī)模和技術(shù)方面發(fā)展迅速，但和國際上的主要公司相比仍然有不小差距。與國際企業(yè)相比，我國第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)規(guī)模仍然較小，企業(yè)優(yōu)勢不明顯。根據(jù)CASA Research的不完全統(tǒng)計(jì)，截至2020年底，國內(nèi)有超過170家從事第三代半導(dǎo)體電力電子和微波射頻的企業(yè)（2018年這個(gè)數(shù)字尚不足100家），覆蓋了從上游材料的制備(襯底、外延)、中游器件設(shè)計(jì)、制造、封測到下游的應(yīng)用，基本形成完整的產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)。

因此，地方政府和企業(yè)們也在新賽道上提速卡位，不過需要指出的是，目前半導(dǎo)體市場90%仍然是以硅材料為代表的第一代半導(dǎo)體，第三代半導(dǎo)體的市場份額不到10%，和一代二代形成互補(bǔ)，還需要繼續(xù)攻堅(jiān)和培育。