碳化硅|一文读懂：第三代半导体行业现状和投资机遇半导体材料

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本文来自微信公众号：华映资本（ID：MeridianCapital），作者：朱彤，题图来自：视觉中国

近年，“第三代半导体”在多个领域崭露头角，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产业端、投资界及各地政府的宠儿，这得益于其自身优秀的物理特性及产业端的快速拉动。

本期将围绕第三代半导体材料的优异特性、市场前景、应用领域、行业现状，一起揭开“第三代半导体”的神秘面纱，共探投资机遇。

摘要：“风潮涌动”第三代半导体投资的势与机

投资机遇

多个下游产业集中爆发，40-50%的应用市场将在中国，下游的爆发导致上游晶圆供不应求；性能及成本即将达到产业化甜蜜点，产品进入高速导入期；
不同于传统硅基IC的晶圆及芯片制造，第三代半导体材料及器件生产投资周期短，投资金额小，对高端设备依赖相对较弱，固定资产投资不大，更依赖于工艺和人，适合VC投资；
国内起步较晚，国家“十四五”政策大力支持，自主可控需求明确；国产替代空间巨大，尚未形成行业寡头。

看好的方向

6-8寸衬底、外延附加值高，占器件成本75%以上，工艺难度大，掌握核心技术的人才稀缺；

存在巨大的市场机会，国内企业处于同一起跑线，寡头格局并未形成。

看好的项目基因

倾向于有多年的第三代半导体从业经验的团队，具备国际化能力（20年+）；

上游材料或器件2年可以投产、产能过万片；

6-8寸衬底/外延量产经验或核心技术、扩径技术、一定的设备研发能力；

产品（样品）性能优异（良率、缺陷密度等），生产工艺水平处于国际前列。

关心的核心指标

生产成本及良率：涉及衬底/外延生长时间、生长温度、生长速度、每炉耗电量、每炉切片数量、硬度等；

参数指标：缺陷密度、TTV（总厚度偏差），BOW（弯曲度），WRAP（翘曲度），表面粗糙度，微管密度、电阻率，空洞及裂纹；

重点关注客户样品测试报告、产品一致性、客户评价、订单情况、客户数量和质量，送样/产品进展。

一、第三代半导体材料物理特性优势突出

半导体指常温下导电与性能介于导体与绝缘体之间的材料。从应用普及的进程来划分，可分为第一代半导体材料、第二代半导体材料、第三代半导体材料等。
第一代半导体材料包括Si（硅）、Ge（锗）等，Si以优异性能、低廉价格及成熟的工艺，在大规模集成电路领域地位不可撼动；第二代半导体材料包括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；第三代导体材料包括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。

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网络公开数据，华映资本整理

三代半导体作为宽禁带半导体材料，具备诸多优异的物理特性。以SiC为例，相比传统的Si半导体材料，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、超高电压工作、高温下器件稳定性高是制造高压、高温、抗辐照功率半导体器件的优良半导体材料，也是目前综合性能最好、产业化程度最高、技术最成熟的第三代半导体材料。