從半導(dǎo)體的斷代法來看,硅(Si)、鍺(Ge)為第一代半導(dǎo)體,特別是 Si,構(gòu)成了一切邏輯器件的基礎(chǔ),我們的 CPU、GPU 的算力,都離不開 Si 的功勞;砷化鎵(GaAs)、磷化銦(InP)為第二代半導(dǎo)體的代表,其中 GaAs 在射頻功放器件中扮演重要角色,InP 在光通信器件中應(yīng)用廣泛……
而到了半導(dǎo)體的第三代,就涌現(xiàn)出了碳化硅(SiC)、氮化鎵(GaN)、氧化鋅(ZnO)、金剛石(C)、氮化鋁(AlN)等新興材料。第三代半導(dǎo)體的產(chǎn)業(yè)化,也需要在各個方面尋找到平衡。
一代、二代、三代半導(dǎo)體之間,并非簡單的取代關(guān)系,行業(yè)足夠大、需求足夠多樣,每一種材料都會找到適合的需求空間。
對于第三代半導(dǎo)體材料而言,一般射頻器件主要采用 GaN,功率器件主要采用 SiC 和 GaN。
在5G和新能源汽車等新市場需求的驅(qū)動下,第三代半導(dǎo)體材料有望迎來加速發(fā)展。硅基半導(dǎo)體的性能已無法完全滿足5G和新能源汽車的需求,碳化硅和氮化鎵等第三代半導(dǎo)體的優(yōu)勢被放大。
另外,制備技術(shù)的進步使得碳化硅和氮化鎵器件成本不斷下降,碳化硅和氮化鎵的性價比優(yōu)勢將充分顯現(xiàn)。初步判斷,第三代半導(dǎo)體未來的核心增長點將集中在碳化硅和氮化鎵各自占優(yōu)勢的領(lǐng)域。
27日,意法半導(dǎo)體(ST)宣布,其瑞典北雪平工廠制造出首批200mm(8英寸)碳化硅(SiC)晶圓片,將用于生產(chǎn)下一代電力電子芯片的產(chǎn)品原型。
該公司表示,SiC晶圓升級到200mm標(biāo)志著意法半導(dǎo)體面向汽車和工業(yè)客戶的擴產(chǎn)計劃取得重要的階段性成功,與150mm晶圓相比,200mm晶圓可增加產(chǎn)能,將制造集成電路可用面積幾乎擴大一倍,合格芯片產(chǎn)量是150mm晶圓的1.8-1.9倍。
此外,意法半導(dǎo)體正在與供應(yīng)鏈上下游技術(shù)廠商合作開發(fā)自己的制造設(shè)備和生產(chǎn)工藝。
意法半導(dǎo)體是國際功率半導(dǎo)體大廠,且專注于車規(guī)級功率半導(dǎo)體。據(jù)Strategy Analytics新發(fā)布的《2020年汽車半導(dǎo)體廠商市場份額報告》顯示,意法半導(dǎo)體與英飛凌、恩智浦、瑞薩、德州儀器為全球Top 5汽車半導(dǎo)體供應(yīng)商,2020年這五家供應(yīng)商共占據(jù)了全球汽車半導(dǎo)體市場近49%的份額。