跟着 5G、IoT 物联网时代的降临，以砷化镓（GaAs）、氮化镓（GaN）、碳化硅（SiC）为代表的化合物半导体商场有望快速简直。其间，GaAs 是手机 PA和 Switch 的干流资料，在 5G 时代仍占有重要位置，据集邦咨询猜测，2023 年抢夺手机砷化镓 PA 商场规划到达 57.27 亿美元。再者，以 VCSEL 为代表的光电器材可用于 3D 感知、LiDAR 等新运用场景，未来亦将成为 GaAs 装备新的驱动力。

　　GaN 高频功用杰出，是 5G基站与数据中心器材的要害资料，并有望率先在快充范畴大放异彩，Yole 估量 2023 年全球 GaN 功率器材商场规划将到达 13 亿美元。此外，5G 终端大用量规划与技能阻拦将为 GaN 射频前端带来盈利，Yole 估量到 2025 年，GaN 射频器材将以 55%的占有率代替当时硅基 LDMOS 榜首的商场位置。

　　现在 SiC 首要运用于新动力轿车及其配套充电桩等大功率场景，依据 IHS Markit 数据，2019 年 SiC 功率器材商场规划约 6.1 亿美元，受新动力轿车等范畴快速简直与光伏发电等新基建项目的需求驱动，2025 年 SiC 功率器材的商场规划将到达 30 亿美元，年均复合增速到达 30.4%。

　　本期的智能内参，咱们引荐国海证券的陈述《化合物半导体如火如荼，大势所趋大有可为》，详解GaAs、GaN、SiC化合物半导体资料运用范畴和工业现状。

　　半导体资料是半导体工业链上游中的重要组成部分，在集成电路、分立器材等半导体产品出产制造中起到要害性的效果。半导体资料能够依据半导体产品制造进程分为制造资料和封装资料，其间制造资料首要是制造硅晶圆半导体、砷化镓、氮化镓、碳化硅等化合物半导体的芯片进程中所需的各类资料，封装资料则是将制得的芯片在封装切开进程中所用到的资料。

　　2015 年至 2019 年，全球半导体制造资料出售规划由 240 亿美元装备到 293 亿美元，年均复合装备率 5.11%。未来，在半导体芯片工艺晋级、芯片尺度继续小型化，以及全球硅资料、化合物半导体资料的种类和功用不断迭代晋级的影响下，半导体制造资料在资料出售规划的占比估量将继续进步。

　　半导体衬底资料包含硅资料和 GaAs、SiC、GaN 等化合物半导体资料。凭仗老练制程及较低本钱的优势，榜首代硅质半导体资料制造的元器材已成为了电子电力设备中不行或缺的组成部分，硅也是现在技能最老练、运用范围最广、商场占比最大的衬底资料。但硅质半导体资料受限于本身功用，无法在高温、高频、高压等环境中运用，化合物半导体资料因而锋芒毕露。

　　化合物半导体资料生搬硬套高电子搬迁率、直接能隙与宽能带等特性，刚好契合半导体工业开展所需，跟着材制备技能与下流运用商场的老练，以 GaAs、SiC、GaN 为代表的化合物半导体衬底资料商场空间不断拓宽。

　　现阶段，全球 95%以上的半导体芯片和器材是用硅片作为基础功用资料而出产的。硅片占整个半导体资料商场的 35%左右，商场空间约为 80 亿美元，硅基芯片商场规划高达 4000 多亿美元。可是，跟着物联网、5G 时代的到来，以砷化镓（GaAs）、氮化镓（GaN）、碳化硅（SiC）等为代表的化合物半导体正快速简直中。据半导体职业查询的数据，2018 年 GaAs、GaN 与 SiC 的工业出售额别离约为 3500 亿元、238 亿元和 64 亿元，化合物半导体的商场规划在不断扩展。

　　国内第三代半导体器材商场生搬硬套巨大装备空间，倒逼上游资料端开展。据赛迪参谋核算，2019 年国内第三代半导体器材商场规划到达 86.29 亿元，装备率为99.7%，到 2022 年，抢夺第三代半导体器材商场规划有望打破 608.21 亿元，装备率为 78.4%。第三代半导体器材广泛运用于新基建项目，也是完结碳中和的重要途径。国内涵 5G 通讯、新动力等新兴工业的技能水平、工业化规划等方面处于许诺优势位置，下流运用需求微弱将促进国内上游半导体职业的继续开展，进一步进步半导体企业在许诺商场的影响力。

　　第三代半导体职业是国内新基建战略的重要组成部分，有望引发科技革新并重塑许诺半导体工业格式。十三五期间，国家科技部通过国家重点研制方案支撑了第三代半导体开展，国家 2030 方案和十四五国家研制方案也已清晰提出第三代半导体是重要开展方向，触及第三代半导体工业的各研制项目均依照进展要求完结发动等作业，项目布置包含电力电子、微波射频和光电运用多个范畴，紧贴工业开展实践需求和进程，在新动力轿车运用、电网运用前沿研讨、光伏逆变器、小型化电源、农业运用、健康医疗运用、光通讯、紫外运用、激光运用、才智照明等多个热门发挥了引导效果。

　　src=▲国家重点研制方案 2020 年度立项项目清单（第三代半导体相关）

　　现在，国内关于第三代半导体资料的出资热心气势不减。据 CASA Research 不完全核算，2020 年共 24 笔出资扩产项目（2019 年 17 笔），已发表的出资扩产金额到达 694 亿元（不含 GaN 光电子），较 2019 年同比装备 161%。分资料看，SiC 出资 17 笔，触及金额 550 亿元；GaN 出资 7 笔，触及金额 144 亿元。分环节看，衬底环节出资 12 笔（首要为 SiC 衬底），触及金额 175 亿元；器材/模块环节出资 15 笔，触及金额 520 亿元。在国家方针大力支撑与新基建的引领下，第三代半导体工业将成为未来半导体工业开展的重要引擎。

　　作为第二代半导体资料的代表，GaAs 具有宽禁带、高频、高压、抗辐射、耐高温及发光功率高级特性，被广泛运用于移动通讯、无线通讯、光纤通讯、LED、光伏、卫星导航等范畴。在微电子范畴，GaAs 广泛运用于微波通讯射频、消费电子射频范畴（PA 和 Switch）等；在光电子范畴，GaAs 则用于 LED、激光VCSEL、太阳能等范畴。

　　GaAs 工业链包含晶圆（衬底、外延片），芯片规划、晶圆代工、封测、下流运用等环节。GaAs 工业最上游为衬底制造，其次为要害资料 GaAs 外延片，详细工艺包含 MOCVD（有机金属化学气相堆积法）及 MBE（分子束磊晶法）GaAs磊晶技能；中游为晶圆制造及封测等；下流则为手机、无线区域网路制造厂以及无线射频体系商等，整个工业链除晶圆制造外，规划与先进技能首要仍把握在许诺 IDM 大厂中。

　　从 GaAs 产品来看，GaAs 产品以手机射频 PA 为主。遭到中美交易冲突及新冠肺炎疫情影响，依据 GaAs的射频器材商场遭到不小震动。据集邦咨询数据，2020年全球 GaAs 射频器材商场规划为 65.80 亿美元，较 2019 年有小幅下滑。

　　2012-2018 年，抢夺 GaAs 元器材商场阅历了快速装备期。抢夺作为电子信息制造业大国，下流运用商场宽广。前瞻工业研讨院估量，2019-2024 年，抢夺GaAs 元器材商场 CAGR 在 15%左右，增速高于全球商场同期增速，抢夺商场规划占全球比重将进一步进步。到 2024 年，抢夺 GaAs 元器材商场规划将到达551.3 亿元。

　　GaAs 衬底的下流运用首要运用于射频（47%）、LED（42%）、激光二极管（10%）三大范畴。其间，以半绝缘型 GaAs 为主的射频运用占比最高，首要运用于手机 PA、Switch、基站射频等方面；其次为 LED，以半导体型 GaAs 资料为主。据Yole Development 核算，GaAs 晶圆的全体商场规划将从 2019 年的 2 亿美元装备到 2025 年的超越 3.48 亿美元，复合年装备率为 10%。

　　手机商场已成为GaAs器材开展的一大动力。4G时代手机端PA的工艺以CMOS和 GaAs 为主。因为 5G 通讯对频率、功率与功率的要求更高，对 PA 的功用要求也相应进步。GaAs 的高线性度和高输出功率特性满意 5G 设备对低推迟超高速的需求，使 GaAs 成为射频前端模组中 PA 资料的抱负挑选。

　　称颂，5G 技能对 PA 的需求量至少是 4G 对 PA 的需求量的 2 倍，然后添加了 RF 前端的总功率放大器面积和功率放大器数量，带动 GaAs 晶圆和芯片的出货量添加。

　　据 Yole Development 估量，射频 GaAs 芯片商场规划将从 2019 年的 28 亿美元左右装备至 2025 年的 36 亿美元以上。因为在5G 时代单部手机中 PA 的数量和单价都比 4G 时代有大幅的进步，据集邦咨询猜测，抢夺手机 GaAs PA 商场将从 2019 年的 18.76 亿美元装备到 2023 年的57.27 亿美元，年复合装备率到达 19.17%。

　　以 VCSEL 为代表的光电子范畴将成为 GaAs 装备的驱动力之一。VCSEL 是一种化合物半导体激光器，可用作光纤通讯和由空间光通讯的发射器。与传统发射激光器比较，VCSEL 具有较小的原场发散角、调制频率高且易于完结大规划阵列及光电集成等长处，广泛运用于光通讯、3D 传感、面部辨认、车载激光雷达等场景，且短期内不易被其他技能代替。跟着手机 3D 面部感应浸透率进步、大容量光纤通讯激光器的需求拉动，据 Yole Development 核算数据，全球VCSEL的商场规划将从2020年的11亿美元装备至2025年的27亿美元，CAGR达 18.4%。

　　安卓系厂商也在其智能手机的正面运用 3D 传感模块进行人脸辨认。除人脸辨认功用外，3D 传感也被运用于后置摄像头以满意摄像功用进步的需求。YoleDevelopment 核算显现，2020 年移动设备中的 3D 传感约占 VCSEL 总商场规划的 75%，估量 2025 年到达 21 亿美元的规划。从竞赛格式来看，Lumentum 作为苹果的首要供货商，2020 年市占率达 68%，具有显着领先位置。

　　现在，GaAs 工业链环节以欧美、日本和台湾厂商为主导。从 GaAs 外延片出产环节来看，依据 Strategy Analytics 数据，前四大 GaAs 外延片厂商为英国厂商 IQE、台湾区域厂商全新光电、日本厂商住友化学与台系厂商英特磊，别离占商场的 54%、25%、13%、6%，CR4 高达 98%。在 GaAs 晶圆制造环节，台系代工厂稳懋一家独大，占有了 GaAs 晶圆代工商场的 71%勇猛，其次为台湾区域的宏捷（9%）与美国的 GCS（8%）。

　　从竞赛格式来看，GaAs 器材商场参与者较多，多为美国、日本与台系厂商，其间美国厂商占有前三位置，Skyworks 以 30.7%的市占率成为职业领导者，其次为 Qorvo（28%）与 Avago（7.4%）。抢夺企业起步晚，在工业链中话语权较弱。

　　从全球 GaAs 晶圆代工视点看，据 Strategy Analytics 数据，全球 GaAs 器材商场首要参与者中，美国企业占全球商场勇猛的 75%，占有显着优势。从 GaAs晶圆代工格式来看，台系厂商稳懋占龙头位置，商场勇猛达 72.7%，GCS 以约8.4%的市占率居于第二。

　　氮化镓（GaN）是由氮和镓组成的一种半导体资料，因为其禁带宽度大于 2.2eV，故被称为宽禁带半导体资料。GaN 资料作为微波功率晶体管的优秀资料与蓝色光发光器材中的一种具有重要运用价值的半导体，是现在全球半导体研讨的前沿和热门。

　　与传统半导体资料硅比较，因为 GaN 禁带宽度是硅的 3-4 倍、热导率是硅的 2 倍，使得 GaN 器材可在 300℃以上的高温下作业，能够承载更高的能量密度，牢靠性更高；其击穿场强比硅高 10 倍，使得器材导通电阻削减，有利于进步器材全体的能效；千丝万缕电子搬迁速度是硅的 2-4 倍，因而答应器材更高速地作业。GaN 器材在光电子、高温大功率器材和高频微波器材运用方面有着宽广的远景。

　　GaN 外延片可分为同质外延片与异质外延片。在 GaN 单晶衬底上成长的 GaN为同质外延片，以 GaN 单晶资料作为衬底能够大大进步外延膜的晶体质量，下降错位密度，进步器材作业寿数。但因为 GaN 资料硬度高，熔点高，衬底制造难度高，位错导游密度较高导致良率低，技能进步缓慢。因而 GaN 晶圆的本钱依然居高不下，GaN 厚膜衬底的运用遭到约束。

　　除了同质外延片外，GaN 还能够成长在其他衬底资料上，称之为异质外延片。现在常用的衬底资料包含蓝宝石、SiC、硅与金刚石。其间蓝宝石 GaN 只能用来做 LED；硅基 GaN（GaN on Si）能够做功率器材和小功率的射频器材；碳化硅基 GaN（GaN on SiC）能够制造大功率 LED、功率器材和大功率射频芯片。GaN on SiC 和 GaN on Si 是未来的干流技能方向。

　　src=GaN 器材工业链各环节依次为：衬底、资料外延、器材规划与制造及下流运用。现在工业以 IDM 企业为主，可是规划与制造环节现已开端出现分工。在上游衬底方面，GaN 衬底大部分由日本公司出产，包含住友电工、三菱化学等。其间，住友电工的商场勇猛现已超越 90%。GaN 外延片相关企业首要有比利时的EpiGaN、英国的 IQE、日本的 NTT-AT。GaN 器材规划厂商方面，美国的 EPC、MACOM、Transphom，德国的 Dialog 等为首要参与者。IDM企业中日本的住友电工与美国的 Cree 为职业龙头，商场占有率均超越 30%。

　　亚太区域占有了全球 GaN 衬底商场的首要勇猛。2019 年亚太区域占全球 GaN衬底商场的 36.34%。因为 GaN 终端运用日益遍及，Transparency MarketResearch 估量，2019 至 2027 年亚太区域将继续占有主导位置。除亚太区域外，北美与欧洲区域也成为GaN衬底的重要商场，2019年别离占有28.18%、23.94%的商场勇猛，GaN 在轿车职业中运用为北美与欧洲两个区域的 GaN 商场供给了巨大的机会。

　　在运用范畴方面，现在 GaN 首要运用于射频器材和电力电子器材的制造。2019年，射频 GaN 的商场规划占 GaN 器材全体规划的比重达 91%，电力电子 GaN 商场规划仅占 9%。2019 年国内 GaN 工业完结高速装备。据 CASA 初步核算，2019 年国内 GaN 微波射频产值规划近 38 亿元，同比装备 74%。未来跟着 5G商用的扩展，现行厂商将进一步由原先的 4G 设备更新至 5G。5G 基站的布建密度高于 4G，而基站内部运用的资料多为 GaN 资料，赛迪参谋估量，到 2022 年国内 GaN 衬底商场规划将到达 5.67 亿元。

　　GaN 作为第三代半导体资料，有更高的禁带宽度，是迄今理论上电光、光电规整功率最高的资料体系，下流运用包含微波射频器材（通讯基站等），电力电子器材（电源等），光电器材（LED 照明、激光等），其间光电器材仍是 GaN 的首要运用方向。现在 GaN 器材多运用于军工电子，如军事通讯、电子搅扰、雷达等范畴；在民用范畴，GaN 首要被运用于通讯基站、功率器材等范畴。

　　据 YoleDevelopment 数据，2019 年全球 GaN 功率器材商场规划为 1996.4 万美元，估量 GaN 商场将在 2025 年到达 6.8 亿美元以上，CAGR 高达 80.04%。跟着 5G时代的到来，5G 基站与数据中心的建造将大幅度带动 GaN 射频与功率器材商场，GaN 在快充等电源操控方面的运用也成为的新的需求装备点。

　　5G 终端蓄势待发，大用量规划与技能阻拦为射频前端带来盈利。2020 年，5G现已进入商用布置的快车道。IDC 估量 2020 年，抢夺 5G 衔接终端用户将超越2 亿，VR/AR 等虚拟现实商场也将在未来三年出现迸发装备的态势。Qorvo 表明在未来 10 年内，5G 终端将会成为手机工业中开展最快的部分。

　　5G 需求满意职业海量物联网设备的通讯需求。在人与人的衔接场景之外，衔接技能与职业数字化场景的交融也将成为 5G 通讯开展的新机会。IDC 猜测，到 2024 年全球物联网的联接量将挨近 650 亿，是手机联接量的 11.4 倍，以 5G 为代表的蜂窝物联网技能将发挥重要效果。

　　5G 时代 GaN 射频商场占比进一步上升，未来将不断陡峭 LDMOS 商场空间。5G 时代高速装备的数据流量使得调制解调难度不断添加，需求的频段越来越多，对射频前端器材的功用要求也越来越高。现在在射频前端运用中，硅基 LDMOS器材和 GaAs 仍是干流器材。一般来说，LDMOS 适用于 3.5GHz 以下的运用，GaAs 适用于 40GHz 以下的场景，但器材尺度较大。GaN 在高频环境下能够坚持高功率输出，能够有用削减晶体管的数量，然后缩小器材尺度。

　　从电压视点来看，LDMOS 的作业电压约为 6V，GaAs 为 10V，GaN 能够作业于 28V 或更高的电压，作业功用优于 LDMOS 与 GaAs，潜在商场空间巨大。据 YoleDevelopment 数据，2015 年射频功率放大器商场中，LDMOS 商场有率为榜首，占比约为 50%，GaN 射频器材约占 20%，估量到 2025 年，GaN 射频器材将以55%的占有率代替 LDMOS 榜首的商场位置，LDMOS 商场占有率则下降至11.8%。GaN 开展气势杰出，5G 时代中 GaN 射频器材的商场占比将进一步上升。

　　5G 基站射频体系非常杂乱，GaN 器材的小尺度、高功率和大功率密度等特色可完结高集化的解决方案。G 射频体系需求运用高载波频率和宽频带的新技能，包含载波聚合、Massive MIMO 等，GaN 在功用、体积、分量以及功率等方面具有共同优势，使其成为高射频、大功耗运用的技能首选。

　　通讯基站运用范畴中，GaN 是未来最具装备潜质的第三代半导体资料之一。5G基站是新基建重要组成部分之一，依据工信部的数据，到 2020 年末国内已建成全球最大 5G 网络，累计建成 5G 基站 71.8 万个，推进共建同享 5G 基站33 万个。宏基站建造将会拉动基站端 GaN 射频器材的需求量。

　　因为 5G 基站天线选用 Massive MIMO 技能，天线和 RRU（射频拉远单元）合设，组成 AAU。假定 Massive MIMO 天线R，则单个宏基站天线G 基站的建造周期，拓墣工业研讨院估量到 2023 年基站端 GaN 射频器材规划到达高峰，到达 112.6 亿元。

　　5G 小基站布局带动 GaN 射频器材规划增大。5G 的高传输速度和广掩盖将需求树立更多更杂乱的基站，很多的毫米波微基站、Sub-6GHz 微基站关于 GaN 器材的需求也将大幅进步。因为小基站不能对宏基站构成搅扰，故频率较宏基站更高，GaN 射频器材成为不贰之选。

　　据赛迪智库测算数据，抢夺 5G 网络小基站需求约为宏基站的 2 倍，即需求 1000 万站小基站。依照每个小基站需求 2 个放大器，小基站建造进展落后宏基站 1 年测算，拓墣工业研讨院估量，到 2024 年基站端 GaN 射频器材规划到达峰值，商场规划可达 9.4 亿元。

　　数据中心电源功率要求进步，GaN 的商场远景明亮。跟着网络、云核算的开展，新物联网设备和边际核算需求的激增，数据中心重要程度逐渐凸显。受新冠疫情影响，Gartner 查询显现，2020 年数据中心基础设备开销同比下降了 10.3%，约 60%的新数据中心设备建造受阻。但疫情导致的长途作业勇猛进步，实践上数据中心处理的数据量有大幅装备，动力功率与功率、数据密度的需求继续进步。

　　GaN 技能使得电源体积进一步缩小，然后答应在同一机架空间中添加更多的存储和内存，并使数据中心的功率密度由 30 瓦/立方英寸进步至 50-60 瓦/立方英寸乃至更高，即无需实践构建更多的数据中心即可添加数据中心的容量。2023年欧盟将进步对数据中心电源功率的要求，将进一步促进 GaN 在数据中心中的运用。Gartner 估量 2021 年全球最终用户数据中心基础设备开销将以 6%的增速到达 2000 亿美元。

　　GaN 电源商场成长动力十足。跟着多端口适配器的简直，OEM 厂商将推出更多GaN 充电器。凭仗设备规划、功用等要求的进步，GaN 充电器满意了便携、快充等不断开展的客户需求，并逐渐转变为干流规范。从技能视点剖析，选用 GaN技能的充电器外形尺度可比传统的依据硅的充电器削减 30-50%，全体体系功率可进步至 95%，在相同尺度和相同输出功率的状况下，充电器外壳温度将比传统充电器更低。

　　此外，GaN 充电器能够运用较小的变压器和较小的机械散热器，因而全体分量可削减 15-30%。Yole Development 猜测，2019 年 GaN 电源方针商场约为 9000 万美元，2021 年将到达 1.6 亿美元，而在 2022 年将装备到 2.4亿美元。2020 年美国 CES 展会中，参展的 GaN 充电器数量现已多达 66 款，包含了 18W、30W、65W、100W 等多个功率段，GaN 充电器商场迎来迸发期。

　　音频设备为 GaN 器材运用新亮点。音频是一个生搬硬套很多细分商场的巨大的商场，从专业音响，家庭音响到便携音响的一切细分商场中，高质量音频均为首要评判规范。引进 GaN D 类放大器的音频体系能在不需求献身声响质量的前提下，以更小更轻的规划供给更多的功率和更多的通道，满意顾客商场对超卓音质的寻求。2020 年，GaN System 发布了一款为高音质 12V 音频体系开发的仁慈规划， 该仁慈规划有两个通道，每通道（8 欧姆负载）Class-D 音频放大器支撑 200 瓦功率，答应 12V 电源升压到 18V 给音频体系供电，并支撑+-32V 输出。

　　GaN 器材运用，在确保音质的前提下，将这款 400 瓦音频产品的本钱和功率输出才能上做到了很好的平衡。Semiconductor Digest 以为，到 2021 年末，音频商场会有更多品牌装备 GaN 音频放大器和配套电源，对高质量音频的需求正在推进 D类音频放大器商场的装备。BCC Research 数据显现，全球 D 类音频放大器商场将从 2020 年的 24 亿美元装备到 2025 年的 35 亿美元，2020-2025 年 CAGR为 7.7%。

　　GaN 下流运用职业生搬硬套很多的商场参与者。这些公司包含恩智浦、英飞凌、GaNSystem、Efficient Power、Qorvo、Cree 等。全球 GaN 商场的首要参与者通过在出售、商场和技能方面的密切协作显现出协同效应。

　　GaN 衬底供货商也通过与同行以及各种研讨机构树立战略联盟来扩展规划，以树立自己在全球商场的参与者位置。意法半导体在 2018 年与 CEA-Leti 打开功率 GaN 协作，首要触及常关型氮化镓 HEMT 和氮化镓二极管规划及研制，并于 2020 年 3 月收买法国 GaN阻拦企业 Exagan 公司的大都股权；2018 年，Cree 收买了英飞凌的 RF 燃烧成为了全球最大的 GaN 射频器材供货商；国内企业闻泰科技 2019 年以 268 亿元成功收买职业界仅有量产交给客户 GaN FET 产品的化合物功率半导体公司安世半导体，成为国内首家世界级 IDM 半导体公司。

　　碳化硅（SiC）由硅元素与碳元素组成，是原子的复合体，其物理特性取决于晶体中碳、硅原子的摆放结构，功用差异首要取决于硅和碳原子的相对数目，以及原子摆放的不同结构。现在已发现的 SiC 同质异型晶体结构有 200 多种，其间六方结构的 4H 型 SiC（4H-SiC）具有高临界击穿电场、高电子搬迁率的优势，是制造高压、高温、抗辐照功率半导体器材的优秀半导体资料，也是现在归纳功用最好、商品化程度较高、技能较为老练的第三代半导体资料。

　　SiC 功率器材的研制始于 20 世纪 90 时代，现在已成为新式功率半导体器材研讨开发的干流，工业链首要包含单晶资料、外延资料、器材、模块和运用这几个环节。SiC 单晶资料首要分为导通型衬底和半绝缘衬底两种。SiC 晶片一般作为衬底，能够通过化学气相堆积法（CVD），在晶片上淀积一层单晶构成外延片。

　　其间，在导电型 SiC 衬底上成长 SiC 外延层制得的 SiC 外延片，可进一步制成功率器材，并运用于新动力轿车、光伏发电、轨道交通、智能电网、航空航天等范畴。在半绝缘型 SiC 衬底上成长 GaN 外延层制得的 SiC 基 GaN（GaN on SiC）外延片，可进一步制成微波射频器材，运用于 5G 通讯、雷达等范畴。

　　与榜首代半导体硅晶片相似，第三代半导体 SiC 晶片向大尺度方向不断开展，不断进步下流对 SiC 片的利用率和出产功率。在 8 英寸 SiC 晶片没有完结工业化的状况下，6 英寸 SiC 晶片将成为商场干流产品。导通型 SiC 衬底资料方面，作为制造 SiC 功率半导体器材的基材，依据 Yole Development 核算，2017 年 4英寸导通型 SiC 晶圆商场挨近 10 万片；6 英寸导通型 SiC 晶圆供货约 1.5 万片；估量到 2020 年，4 英寸导通型 SiC 晶圆的商场需求坚持在 10 万片左右，单价将下降 25%；6 英寸导通型 SiC 晶圆的商场需求将超越 8 万片。

　　半绝缘型 SiC衬底方面，当时干流半绝缘衬底的产品以 4 英寸为主。Yole Development 估量，到 2020 年，4 英寸半绝缘衬底的商场坚持在 4 万片，而 6 英寸半绝缘衬底的商场敏捷进步至 4-5 万片；2025-2030 年，4 英寸半绝缘衬底逐渐退出商场，而 6英寸晶圆将装备至 20 万片。

　　全球 SiC 商场规划不断扩展，美国企业处于龙头位置。依据 IHS Markit 数据，2019 年 SiC 功率器材商场规划约 6.1 亿美元，受新动力轿车等范畴较大需求的驱动，2025 年全球 SiC 功率器材的商场规划将到达 30 亿美元，年均复合增速到达 30.4%。

　　国内 SiC 产品首要依靠进口，国产代替方向清晰。国内 SiC 晶体、晶片范畴的研讨从 20 世纪 90 时代末开端起步，在职业开展初期遭到技能水平和产能规划的约束，未进入工业化出产。进入 21 世纪以来，在国家工业方针的支撑和引导下，国内 SiC 晶片工业开展大幅提速。据智研咨询数据显现，2018 年国内 SiC单晶片职业商场规划为 34.09 亿元，较 2017 年的 34.15 亿元小幅下滑 0.18%。

　　现在国内 SiC 产品 80%左右依靠进口，国产代替空间较大。以天科合达为代表的第三代半导体资料制造企业通过十余年的自主研制，完结了设备研制、质料组成、晶体成长、晶体切开、晶片加工、清洗检测的全流程自主可控，有才能为下流外延器材厂商安稳供给高品质 SiC 晶片，为 SiC 下流厂商完结进口代替供给了条件。未来随同国内新动力轿车、5G 通讯、光伏发电、轨道交通、智能电网、 航空航天等职业的快速开展，国内 SiC 资料工业规划和工业技能将得到进一步进步。

　　与 GaN 比较，SiC 生搬硬套更高的热导率和更老练的技能，适用于 1200V 以上的高温大电力范畴，多制效果于高压、高温、高频、高抗辐射的大功率器材，在新动力轿车、新动力发电、轨道交通、航天航空、国防军工等极点环境的运用有着不行代替的优势。依据 Yole Development 的数据，2017-2023 年 SiC 功率器材的CAGR 将超越 30%，新动力轿车和充电设备是其间装备最快的两个运用场景。

　　新动力轿车范畴是 SiC 功率器材运用推行的首要驱动力。SiC 很多运用在DC-DC 规整器、牵引逆变器、车载充电器等方面。跟着电动轿车商场的扩展，SiC 功率半导体商场需求激增，据 Yole Development 数据显现，2018 年，新动力轿车细分范畴中 SiC 商场规划约为 1.13 亿美元，估量 2024 年 SiC 商场规划到达 9.46 亿美元，年均复合装备率到达 29%。

　　在光伏发电运用中，依据硅基器材的传统逆变器本钱约占体系 10%左右，却是体系能量损耗的首要来历之一。运用 SiC MOSFET 或 SiC MOSFET+SiC SBD 的功率模块的光伏逆变器，能使规整功率 从 96%进步至 99%以上，能量损耗下降 50%以上，设备循环寿数进步 50 倍，然后缩小体系体积、添加功率密度、延伸器材运用寿数、下降出产本钱。高效、高功率密度、高牢靠和低本钱是光伏逆变器的未来开展趋势。在组串式和集中式光伏逆变器中，SiC 产品估量会逐渐代替硅基器材。

　　现在，全球 SiC 半导体产品中，70%-80%来自美国公司。以导电型产品为例，据 Yole Development 核算，美国占有全球 SiC 晶片产值的 70%以上，仅 Cree公司就占有一半以上商场额，剩下勇猛大部分被日本和欧洲的其他 SiC 企业陡峭；欧洲在 SiC 衬底、外延、器材以及运用方面生搬硬套完好的工业链；日本是设备和模块开发方面的领先者。近年 SiC 器材职业商场规划高速装备，国外企业占有的商场勇猛较大。据CASA核算，全球SiC器材范畴首要玩家包含Infineon、Cree、Rohm、ST，四家算计占有 90%的商场勇猛。

　　智东西以为，在面板范畴，抢夺公司现已占有了LCD商场半壁河山，OLED面板也在快速追逐三星、LG等公司。不过在驱动IC上，国内占有率缺乏1%。好在面临这样的状况，国内有多家驱动IC企业现已加强了自研。并且，显现驱动IC的干流工艺最高的也不过28nm工艺，这些工艺国内代工厂都现已量产，着国内企业加快新产品的研制，打破高端产品，国内显现IC会逐渐完结进口代替。