碳化硅：第三代半導(dǎo)體材料核心受新能源汽車以及光伏通信等產(chǎn)業(yè)驅(qū)動加速放量有望逐步取代傳統(tǒng)硅基，市場空間廣闊
碳化硅：第三代半導(dǎo)體材料核心
半導(dǎo)體材料作為電子信息技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)，經(jīng)歷了數(shù)代的更迭。以碳化硅、氮化鎵為代表的第三代半導(dǎo)體材料逐漸進入產(chǎn)業(yè)化加速放量階段。
碳化硅（SiC）是第三代半導(dǎo)體材料的核心。相較于前兩代材料，碳化硅具有耐高壓、耐高溫、低損耗等優(yōu)越性能，具有較高的導(dǎo)熱率、熔點等。資料來源：Yole基于碳化硅材料的半導(dǎo)體器件可應(yīng)用于汽車、充電設(shè)備、便攜式電源、通信設(shè)備、機械臂、飛行器等多個工業(yè)領(lǐng)域。碳化硅材料的特性決定了它將會逐步取代傳統(tǒng)硅基，打開巨大的市場空間。根據(jù)Yole數(shù)據(jù)，受新能源汽車行業(yè)龐大的需求驅(qū)動，以及光伏風(fēng)電和充電樁等領(lǐng)域?qū)τ谛屎凸囊筇嵘挠绊?，預(yù)計到2027年碳化硅功率器件的市場規(guī)模將達到62.97億美元，2021-2027年的復(fù)合增速約為34%。2021年-2027年全球碳化硅功率器件各細分市場規(guī)
模。
碳化硅產(chǎn)業(yè)鏈
碳化硅產(chǎn)業(yè)鏈涉及多個復(fù)雜技術(shù)環(huán)節(jié)。
依次可分為：襯底、外延、器件、終端應(yīng)用。受制于材料端的制備難度大，良率低，產(chǎn)能小，目前產(chǎn)業(yè)鏈的價值集中于襯底和外延部分，前端兩部分占碳化硅器件成本的 47%、23%，而后端的設(shè)計、制造、封測環(huán)節(jié)僅占 30%。碳化硅產(chǎn)業(yè)鏈圖譜：
碳化硅襯底
襯底制造是碳化硅產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)壁壘高、價值量大的環(huán)節(jié)，是未來碳化硅大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化推進的核心環(huán)節(jié)。碳化硅的襯底可以按照電阻率分為導(dǎo)電型襯底和半絕緣型襯底，導(dǎo)電型電阻率在0.02Ω·cm左右，半絕緣型電阻率大于106Ω·cm。在導(dǎo)電型襯底上生長SiC襯底制作的功率器件可以應(yīng)用在新能源汽車、電網(wǎng)、光伏逆變器、軌道交通等高壓工作場景。在半絕緣型襯底上生長GaN外延制作的微波射頻器件主要應(yīng)用在射頻開關(guān)、功率放大器、濾波器等通訊場景，可以滿足5G通訊對高頻性能和高功率處理性能的要求。隨著國內(nèi)碳化硅襯底產(chǎn)能建設(shè)的推進，市場對于其原材料高純熱場、高純保溫、高純碳粉、高純碳化硅粉等需求將快速增加。目前中國大陸碳化硅襯底規(guī)劃投資超200億元，未來遠期規(guī)劃年產(chǎn)能超400萬片。
從行業(yè)市場格局來看，目前具備半絕緣型碳化硅襯底生產(chǎn)能力的國外同行業(yè)公司主要有CREE公司及II-VI公司。由于碳化硅襯底生產(chǎn)技術(shù)難度高，國內(nèi)具備技術(shù)儲備和量產(chǎn)能力的公司較少，行業(yè)競爭格局較好。我國的導(dǎo)電型碳化硅襯底龍頭天科合達市場份額不足2%。
在半絕緣型襯底方面，我國的天岳先進進入全球頭部廠商地位，2020年市場份額為30%，市場占有率排名全球第三、國內(nèi)一。碳化硅生長技術(shù)難度高導(dǎo)致了目前碳化硅襯底廠商生產(chǎn)良率較低。天岳先進作為國內(nèi)半絕緣型碳化硅襯底龍頭企業(yè)，晶棒環(huán)節(jié)良率近兩年平均水平約為50%，襯底環(huán)節(jié)良率近兩年在70%-75%區(qū)間。當前國內(nèi)碳化硅襯底產(chǎn)能仍有較大部分為2-4英寸，部分頭部廠商完成了6英寸碳化硅襯底的技術(shù)儲備并實現(xiàn)了量產(chǎn)，但規(guī)模較小，8英寸襯底生產(chǎn)技術(shù)仍處于技術(shù)儲備之中。
全球半絕緣型碳化硅襯底市場份額：
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碳化硅外延
而外延局的生長可以消除許多缺陷，使晶格排列整齊，表面形貌得到改觀。碳化硅晶片主要加工流程：
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公司現(xiàn)有員工900余人，其中具有中、高職稱的專業(yè)技術(shù)人員和管理人員210人，廠區(qū)占地面積280余畝，建筑面積5萬平方米，固定資產(chǎn)8000萬元。公司憑借“誠實經(jīng)營，質(zhì)量優(yōu)，互惠互利”的經(jīng)營方針，在公司領(lǐng)導(dǎo)及全體員工的不懈努力下，已發(fā)展成為同行業(yè)的知名企業(yè)，為我國鋼鐵工業(yè)的發(fā)展做出了應(yīng)有的貢獻。
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