2023年第三代半导体行业钻研汇报--Z6尊龙凯时

第一章 行业概况

目前市场上的半导体资料以硅基为主，凭据摩尔定律，当价值不变时，集成电路上可包容的元器件的数量，约每隔18-24个月便会增长一倍，机能也将提升一倍，但随着台积电在1nm及以下芯片方面获得沉猛进展，硅基半导体将来将面对着摩尔定律失效的问题，重要由于1颗原子的直径大幼约为0.1nm，在1nm造程下，一条线可包容不到10颗原子，只有其中有一个原子存在缺点，就会影响到产品良率。而以碳化硅和氮化镓为主的第三代半导体资料机能越发优异，且热导机能高，在幼型化和轻量化方面更有优势，将成为下一代半导体资料的重要方向。

半导体资料起于上世纪50年代，最初以锗为主，世界上第一只晶体管就是由锗作为半导体资料，但由于硅在天然界的储量极度丰硕，产品价值更低，且锗基半导体固然电子能级更好，导电机能更强，但热导能力较弱，发热景象较为显著，所以硅基半导体成为第一代半导体资料的主题。目前，世界上绝大无数的半导体器件均以硅作为基础资料进行造作，占据全球半导体产品90%以上的市场份额，宽泛利用于集成电路及部门功率半导体等低压、低频、低功携带域，下游涵盖消费电子、通讯、光伏、军事以及航空航天等。

第二代半导体资料以砷化镓和锑化铟为主，为化合物半导体，砷化镓是典型代表。第二代半导体资料电子迁徙率较高，成长工艺成熟，但禁带宽度较幼，击穿电场低，且资料有毒，易造成环境传染，在高温、高频、高功携带域利用比力受限，而在高频、高快领域利用较广，如卫星通讯、移动通讯以及光通讯等。

第三代半导体资料以碳化硅和氮化镓为主，为宽禁带半导体资料，与前两代半导体资料相比，第三代半导体资料拥有更宽的禁带宽度、更高的击穿电场、更高的热导率，在高温、高压金额高频领域阐发较为优异，宽泛利用于新能源汽车、5G宏基站、光伏、风电、高铁等领域。

与硅基资料相比，以碳化硅和氮化镓为代表的第三代半导体资料的耐高压、耐高温、高频和高热导率机能更好。

耐高压：碳化硅和氮化镓资料的击穿电场强度均在3MV/cm及以上，是硅基资料的10倍，击穿电场强度大，碳化硅基器件能够极大地提高耐压容量、工作频率和电流密度，并大大降低器件的导通损耗，所以极度合用于5G基站、轨交交通、光伏风电等高压领域。

耐高温：半导体器件在高温下易产生载流子的本征引发景象，造成器件失效，而半导体资料的禁带宽度越大，器件的极限工作温度就越高，碳化硅和氮化镓的禁带宽度别离为3.2eVh、3.4eV，而硅的禁带宽度仅为1.12eV，约莫为碳化硅和氮化镓禁带宽度的1/3，较高的禁带宽度能够保障碳化硅和氮化镓器件在高温前提下工作的靠得住性。目前，硅器件的极限工作温度通常不能超过300℃，而碳化硅器件的极限工作温度能够达到600℃以上，耐高温成效极为显著。

高热导性：高热导率有助于半导体器件的散热，实现急剧降温，在同样的输出功率下，可能使半导体器件维持更低的温度，所需的散热设计要求更低，便于简化器件终端的冷却系统，有助于实现半导体器件的幼型化和轻量化，所以同规格下对造程的要求更低。目前，碳化硅的热导率超过硅的3倍，散热机能性好，无需复杂的散热设计需要，节俭器件空间，更容易向集成化、幼型化方向发展。

高频机能：漂移快率是指一个电子由于电场的关系而移动的均匀快率，电子漂移快率越快，工作频率越高。碳化硅和氮化镓的鼓和电子漂移快率超过硅基资料的2倍，可能实现更高的工作频率和更高的功率密度。

此表，凭据CREE公司数据，碳化硅衬底器件体积幼，在一样的规格下，碳化硅基MOSFET尺寸仅为硅基MOSFET的1/10，大幅缩幼了同规格器件的造程要求。同时，由于碳化硅占有较高的禁带宽度，碳化硅器件可进行沉掺杂，导通电阻可至少降低至原来的1/100。并且，凭据利用资料数据，由于碳化硅拥有较高的能量转换效能，且不会随着频率的提高而降低，碳化硅器件的工作频率能够达到硅基器件的10倍，一样规格的碳化硅基MOSFET较硅基IGBT的总能量损耗可大大降低70%。

同时，在新能源汽车领域，相较于硅基IGBT，碳化硅MOSFET电动车的续航里程更长。在通常城市路况下，碳化硅MOSFET相较于硅基IGBT可能节俭77%的能量损耗，在高快路况下，碳化硅MOSFET相较于硅基IGBT可能节俭85%的能量损耗，能量损耗的削减使得碳化硅MOSFET的电动车相较于硅基IGBT电动车的续航里程提升5-10%，电池成本节俭超过400美元。

第二章 贸易模式与技术发展

2.1 产业链分析

第三代半导体产业链环节蕴含单晶衬底、表延片、器件设计、器件造作、封装测试、整机终端。与Si资料分歧，SiC和GaN器件不能直接造作在单晶衬底上，必须在衬底上成长高质量表延资料，在表延层上造作各类器件。

SiC功率器件用表延片重要成长在SiC单晶衬底上。GaN器件凭据其利用领域分歧衬底资料重要蕴含蓝宝石、GaN、Si、SiC，其中蓝宝石衬底目前最大尺寸为6in（152mm），出产GaN表延片质量好，价值便宜，重要用于光电子器件中LED芯片，由于其与GaN晶格失配度较大，导电性、导热性差，无法用于射频器件
；GaN单晶衬底目前量产最大尺寸为2in（50mm），表延片质量极好，但价值昂贵，目前重要用于光电子器件中激光器
；Si单晶衬底是GaN功率器件最重要的衬底资料，表延片质量优良，最大利用尺寸为8in（203mm），价值便宜，是消费电子电源芯片最重要选择
；SiC衬底目前国内量产尺寸为4in～6in（101mm～152mm），SiC衬底与GaN的失配幼，成长的GaN表延片质量很好，同时SiC衬底热导率高，散热机能好，但价值贵，重要利用于5G基站射频锹轿芯片、军用雷达等领域。单晶衬底和表延片的资料造作能力、晶圆尺寸、机能参数决定了第三代半导体产业的发展水平及过程。

SiC产业链重要蕴含粉体、单晶资料、表延资料、芯片造备、功率器件、？榉庾昂屠玫然方。从产业链格局来看，美国仅科锐一家公司的SiC晶圆产量就占据全球60%以上，日本和欧洲紧随其后。日本在SiC半导体设备和功率？榉矫嬗攀平洗，比力典型的企业蕴含富士电机、三菱电机、昭和电工、罗姆半导体等。欧洲在SiC衬底、表延片等方面优势较大，典型的公司蕴含瑞典的Norstel、德国的英飞凌和瑞士的意法半导体。与国表企业相比，国内企业整体竞争力较弱，但在全产业链上都有所布局，且近年来的进取极度迅快。在SiC衬底方面，山东天岳、天科合达能够供给3~6英寸的单晶衬底，产能亦在不休提升
；在SiC表延方面，东莞天域和瀚天天成均可能供给3~6英寸的SiC表延
；在SiC器件方面，以三安光电、中电科55所和中车时期为代表的国内企业在芯片设计与造作、？榉庾暗确矫婢延猩詈竦亩鸭。

GaN产业链蕴含上游衬底、中游表延片、下游器件？榈然方。GaN产业，住友电工和科锐是全球GaN射频器件领域的龙头企业，市场占有率均超过30%，其次为Qorvo和MACOM。苏州纳维科技，是国内唯逐一家，国际上少有的几家能批量出产2in（50mm）GaN的企业
；东莞中镓，建成国内首家专业氮化镓衬底出产线，能够造备出1100μm的自支持GaN衬底
；苏州晶湛、聚能晶源均能够出产8in（203mm）硅基氮化镓表延片
；世纪金光，是涵盖SiC、GaN单晶、表延、器件、？檠蟹⑸杓瞥霾垡惶宓墓
；润微电子收购中航微电子，占有8in（203mm）硅基氮化镓出产线和国内首个600V/10AGaN器件产品
；士兰微，占有6in（152mm）硅基氮化镓功率器件出产线。

2.2 贸易模式分析

目前第三代半导体重要贸易模式可分为两类：IDM（垂止佧合造作）模式和垂直分工模式。

IDM（Integrated Device Manufacture）模式

从设计到造作、封测以及销售自有品牌IC都一手包揽的半导体公司，被称为IDM公司。国表IDM代表有：英特尔（Intel）、SK海力士、美光、NXP、英飞凌、索尼、德州仪器（TI）、三星（Samsung）、东芝（Toshiba）、意法半导体（ST）等。大陆IDM厂商重要有：华润微电子、士兰微、扬杰科技、苏州固锝、上海贝岭等。

垂直分工模式

有的半导体公司仅做IC设计，没有芯片加工厂（Fab），通常被称为Fabless，例如华为、ARM、NVIDIA和高通等。另表还有的公司只做代工，不做设计，称为代工厂（Foundry），代表企业有台积电、格罗方德、中芯国际、台联电等。

凭据上述两种贸易模式，现有的半导体企业能够分为IDM、Foundry、Fabless以及Fab-lite（介于IDM和Fabless之间）这四种大局。

2.3 技术发展

SiC技术和产品进展

（1）SiC衬底

国内SiC贸易化衬底以4英寸为主，逐步向6英寸过渡，微管密度幼于1个/cm2，实现95%的衬底可用面积，位错约在1×103/cm2，较上年有所进取。研发水平上，实现了高质量6英寸SiC衬底资料的造备，微管密度为0.5个/cm2，螺位错密度为1200个/cm2。但也要意识到，国内SiC衬底单晶质量与国表差距显著，存在单晶机能一致性差、制品率低、成本高档问题，国产高机能衬底自给率依然较低，占全球的市场份额不到5%。

衬底尺寸成为影响器件成本的沉要成分，其技术进展将直接影响器件贸易化过程。在降低成本和市场需要等多沉成分影响下，SiC衬底尺寸将持续扩大，“十四五”时期我国将推动6英寸衬底规
；坎，突破8英寸衬底关键技术，降低成本，提高自给率。国内能批量出产SiC单晶衬底的公司蕴含天科合达、山东天岳、烁科晶体、同光晶体、中科钢延注南砂晶圆、福建北电新资料、世纪金光、中电化合物、江苏超芯星等公司。

（2）SiC表延

SiC表延方面，国内已实现4-6英寸贸易化产品供给，能够满足3.3kV及以下功率器件造备需要，而超高压（＞10kV）SiC功率器件所需的N型SiC表延片以及双极型SiC功率器件所需的P型SiC表延片等方面还处于钻研阶段。研发水平方面，已经实现厚度大于200μm表延成长，掺杂浓度幼于1×1013/cm3，在5×1018/cm3量级掺杂浓度均匀性<6%。瀚天天成、东莞天域是专一于SiC表延片出产销售的企业，其产品除满足国内市场需要表，还有部门表销能力。中电科55所、中电科13所具备SiC表延出产能力，但重要是自用。

（3）SiC电力电子器件

现阶段已贸易化的SiC产品重要集中在650V-1700V电压等级，3300V以上电压等级器件尚处于工程样品阶段，重要产品是SiC二极管和晶体管，SiC IGBT器件还在研发傍边。国内以4/6英寸幼规模量产线/中试线为主。

SiC二极管实现650V-1700V全系列批量供货能力，导通电流最高50A。泰科天润已经颁布3300V/0.6A-50ASiC二极管系列产品。

SiC MOSFET实现650V（120-17mΩ）、1200V（80-25mΩ）、1700V（80-45mΩ）产品幼批量出产，尚处于利用推广阶段，代表企业有中电科55所、三安集成、中车时期半导体、全球能源互联网钻研院、根基半导体、瞻芯电子等。已经研造出6.5kV（25A，45mΩ?cm2），10kV（10A，114mΩ?cm2），15kV（10A，204mΩ?cm2），20kV（4A，443mΩcm2）SiC MOSFET样品。

（4）SiC功率？

国内SiC功率？榱坎返缪沟燃650V-1700V，其中比亚迪产品已经起头实现上车利用。CASA Research据公开颁布新闻统计，目前在推动布局的企业蕴含华微电子、士兰微、江苏宏微、斯达半导体、中恒微等。

GaN技术和产品进展

（1）GaN衬底

国内贸易化的GaN衬底尺寸以2英寸为主，4英寸实现幼批量出货，预计2025年前实现6英寸衬底的批量出产并进入市场。重要企业蕴含苏州纳维和东莞中镓等公司，苏州纳维2英寸GaN单晶衬底厚度300±15μm，位错密度104cm-2-5×106cm-2，电阻率0.01-108Ω·cm，综合指标达到国际先进水平。

（2）GaN表延

GaN电力电子利用方面，Si基GaN表延片主流尺寸为6英寸，英诺赛科率先实现8英寸GaN-on-Si表延资料及晶圆造作大规模量产，表延资料的均匀性幼于1%。

GaN射频利用方面，SiC基GaN表延片主流尺寸为4英寸，并逐步向6英寸发展，代表企业中电科13所、55所、三安集成、苏州能讯等。

GaN光电子利用方面，LED照明市场以及UVA紫表LED用蓝宝石基GaN表延片主流尺寸为4英寸，重要企业有三安光电、华灿光电、乾照光电等，UVB/UVC紫表LED用蓝宝石基GaN表延片主流尺寸为2英寸，重要企业有中科潞安、圆融光电等
；Mini/Micro-LED用Si基GaN表延片实现8英寸资料产业化，代表企业有晶湛半导体、晶能光电等
；蓝/绿光激光器GaN基GaN表延片主流尺寸2英寸，国内企业目前还未实现产业化。

（3）GaN电力电子器件/？

国内实现650V产品，重要为分立器件，已经起头批量利用，但导通电阻较高、系统集成度较低，与国际水平存在肯定差距
；低压产品处于利用推广阶段。代表企业有英诺赛科、赛微电子、能华微电子等。

2020年，GaN电力电子器件在PD快充领域的应器拥有战术性意思，注明GaN电力电子器件得到PD快充领域的认可，有关器件产品急剧渗入。国内企业如英诺赛科、氮矽科技、芯冠科技、东科半导体、苏州量微、聚能创芯、能华微电子相继推出用于PD快充的GaN？椴。但GaN电力电子器件尚未在新能源汽车领域获得内容进展。相比力而言，国内GaN企业可参考国表企业的市场战术，先选择准入门槛较低的消费类领域，对资料、器件和工艺、封装等产业链进行充分的验证，循序渐进推动GaN在更辽阔领域的利用市场。因而，建议首先布局消费类电源市场，如PD快充、LED驱动电源等
；而后切入工衣粪电源，如数据中心
；最后进入靠得住性要求较高的新能源汽车市场。

（4）GaN射频器件/？

对于SiC基GaN工艺，国内主流尺寸为4英寸，工作频段DC6GHz，输出功率10-700W，代表企业重要有中电科13所、中电科55所、苏州能讯、三安集成等。

对于Si基GaN工艺，国内代表企业为四川益丰(OMMIC)，其Si基工艺线为6英寸线，D01GH工艺器件栅长100nm，功率达3.3W/mm（@30GHz），截止频率达110/160GHz（fT/fmax）。英诺赛科在开发8英寸Si基GaN射频器件工艺。

（5）GaN光电子器件

LED芯片国产化率已经超过80%
；南昌大学江风益团队利用V坑解决黄光天堑难题，黄光LED芯片发光效能达到27.9%，世界当先
；发光波长在UVA波段（320nm-400nm）的紫表LED已有成熟的贸易化产品并能满足利用的需要，表量子效能已超过40%
；发光波长在UVC波段（280nm）的深紫表LED产品的表量子效能约5%，研发水平在350mA下光输出功率达到89.6mW
；紫表单光子探测器探测效能和暗计数噪音达到国际当先水平。

随着Mini-LED技术急剧突破，成本迅快降落，在超高清电视、高阶显示器等市场需要拉动下，Mini-LED背光和显示市场起头起量，其中Mini背光产业链上中下游合作成就斐然，2020年Mini-LED背光产品密集颁布，如海信、康佳、华硕、TCL等，规模贸易化已经开启
；Mini直显芯片技术根基成熟，器件性价比不休提升，全面推动了Mini-LED显示在专业显示、贸易显示和租赁市场的产业化过程。

Micro-LED作为下一代显示技术的沉要技术路线，因其在消费类电子市场的辽阔利用空间，得到LED行业以及显示行业的高度器沉，从关键设备到芯片、封装、驱动、利用系统，国内企业也进行了全面布局。

2.4 政策监管

行业自律协会

中国半导体行业协会于1990年11月17日成立，是由全国半导体界从事集成电路、半导体分立器件、半导体资料和设备的出产、设计、科延注开发、经营、利用、讲授的单元及其它有关的企、事业单元自愿参与的、非投机性的、行业自律的全国性社会集体。协会宗旨是依照国度的宪法、司法、律例和政策发展本行业的各项活动
；为会员服务，为行业服务，为当局服务
；在当局和会员单元之间阐扬桥梁和纽带作用
；守护会员单元和本行业的合法权利，推进半导体行业的发展。

当局司法律规

第三代半导体国防战术意思沉大，《瓦森纳协定》严格禁运和关闭，本地化势在必行。第三代半导体资料为宽禁带半导体，除了在新能源汽车、光伏、轨路交通等民用领域有辽阔利用表，第三代半导体在国防领域有沉要利用，是有源相控阵雷达、毫米波通讯设备、激光兵器、“航天级”固态探测器等军事设备中的主题组件，2008年《瓦森纳协定》就对国内第三代半导体资料进行了明确的限度，部门西方蓬勃国度作为协定成员国对我国执行严格禁运。除了最先进的设备以表，华裔工程师也很难进入欧美等驰名半导体公司的主题部门，有关并购也会受到西方蓬勃国度的严格审查，以防技术泄露，国内产业发展必须靠独立自主。

国度顶层规整齐经出台，处所支持政策相继落地，十四五期间第三代半导体将迎来大发展时期。2021年3月，《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年蓝图指标纲领》颁布，其中明确提出要大力发展碳化硅、氮化镓等宽禁带半导体产业。目前，在国度十四五产业规划的基础上科技部、工信部等沉要部委，已相继出台细则文件，大力支持第三代半导体资料产业发展，从国度层面指了然第三代半导体产业支持方向。此表，继国度顶层政策落地后，目前，北京、上海、广东、湖南、山东等国内重要省市均出台了有关政策支持碳化硅等第三代半导体产业发展的配套政策，在政策大力支持下，十四五期间有望成为国内第三代半导体产业大步发展的时期。

第三章 行业发展与市场竞争

3.1 风险成分分析

治理风险

大部门公司处于扩张期，规模越来越大，涉及的领域也越来越多，若是公司的治理水平和员工的整体素质不能适应将来公司规模达到扩张的必要，将会减弱公司的市场竞争力。

技术风险

行业技术急剧更新换代，行业的需要和业务模式不休升级。在此情况下，公司存在技术产品失落竞争优势的风险、现有主题技术被竞争敌手仿照等风险。

产品质量节造风险

随着公司经营规模的扩大，若是公司不能持续有效地执行有关质量节造造度和措施，一旦产品出现质量问题，将影响公司在客户中的职位和名誉，进而对公司经交易绩产生不利影响。

3.2 市场发展示状

全球市场

2020年，只管新冠疫情对全球产业造成冲击，但半导体市场实现了强劲的增长。据美国半导体行业协会数据显示，全球半导体2020年市场规模达到4400亿美元，同比增长6.8%。新冠疫情居家办公推动了敌手机、推算机、云基础设施的需要，拉动半导体市场增长。但同时，新冠疫情给汽车半导体带来消极影响，汽车半导体产能不及叠加汽车电动化对半导体需要增长的双沉影响，造玉成球汽车半导体芯片欠缺。以SiC和GaN为代表的第三代半导体在新能源汽车、5G、15光伏发电、PD快充等领域不休获得突破，2020年全球第三代半导体市场总体维持增长态势。

凭据Yole和Omdia数据显示，到2020年底，碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN）功率半导体的全球市场将增长到8.54亿美元，SiC电力电子市场规模约为7.03亿美元，GaN电力电子市场规模约为1.51亿美元。到2025年SiC电力电子市场规模将超过30亿美元，GaN电力电子器件市场规模将超过6.8亿美元。综合Yole、IHS、Gartner等多家分析机构数据及调研反馈，2020年全球功率半导体器件市场规模约为180~200亿美元，SiC、GaN电力电子器件渗入率约为4.2%~4.5%，较2019年提升一个百分点。

新能源汽车是最大的利用领域。由于新冠疫情的大盛行，2020年上半年电动汽车/混合电动汽车（EV/HEV）领域的SiC器件和资料市场增长放缓。只管如此，SiC的市场远景依然乐观。丰田、公共、宝马等汽车造作商持续为其下一代车型的逆变器、车载充电器（OBC）和DC/DC转换器中的SiC分立器件或？榻泻细窦。在这种布景下，新能源汽车中SiC功率半导体市场预计将以38％的年复合增长率增长，到2025年将超过15亿美元。

随着新能源汽车的利用，SiC引起了充电基础设施市场极大的兴致。受益于SiC的更高效能和更高频率，大功率充电器能够通过提供比Si基绝缘栅双极晶体管（IGBT）更紧凑的解决规划来。Yole16估计，这个市场的复合年增长率为90％，从2019年的500万美元增长到2025年的2.25亿美元。

除汽车领域表，光伏技术（PVs）、铁路和电机驱动器蹬爪用在2019-2025年期间还将以两位数的年复合增长率增长。

中国市场

在此布景下，2020年我国第三代半导体产业电力电子和射频电子总产值超过100亿元，较2019年增长69.5%。其中，SiC、GaN电力电子产值规模达44.7亿元，同比增长54%，衬底资料约2.2亿元，表延及芯片约5亿元，器件及模组约7.2亿元，装置约30亿元，相较前几年，中下游的增长快率加快。而GaN微波射频产值达到60.8亿元，同比增长80.3%。其中，衬底约6.5亿元，表延及芯片9.2亿元，器件及模组19.6亿元，装置约25.5亿元。

在半导体照明方向，受COVID-19和内需不振影响，增快持续下调。2020年中国大陆整体产值预计7013亿元，较2019年降落7.1%。但在出口市场，2020年我国LED照明产品累计出口额为355.94亿美元，同比增长达17.9%，这体现了照明产品的刚需属性，也体现了我国已经牢固设置了LED照明行业供给链、产业链优势，在疫情带来的出口代替效应下，吸引了全球半导体照明产品订单。

中国占有第三代半导体资料最大的利用市场，受益于新能源汽车、5G、消费电子领域需要强劲，将来几年国内SiC和GaN功率半导体市场将迎来高快增长。在政策和市场的双沉驱动下，国内第三代半导体电力电子和射频方向行情出现显著上升态势。

由于第三代半导体资料属于国度战术性先进资料方向，拥有技术创新和拉动经济新增点的双沉优势，近年来，得到了国度大基金、处所当局、民间本钱的高度关注。据CASA Research不齐全统计，2020年共24笔投资扩产项目（2019年17笔），已披露的投资扩产金额达到694亿元（不含GaN光电子），较2019年同比增长161%。分资料看，SiC投资17笔，涉及金额550亿元
；GaN投资7笔，涉及金额144亿元。分环节看，衬底环节投资12笔（重要为SiC衬底），涉及金额175亿元
；器件/？榛方谕蹲15笔，涉及金额520亿元。分区域看，长三角地域投资11笔，涉及金额263.3亿元
；中西部地域投资6笔，涉及金额229亿元
；京津冀鲁投资5笔，涉及金额188.5亿元。

据CASA Research统计，2020年国内SiC、GaN电力电子器件市场规模约为46.8亿元，较上年同比增长90%。据中国半导体行业协会数据显示，2020年我国功率半导体分立器件市场规模约为3002.6亿元，SiC、GaN电力电子器件整体渗入率约为1.56%。

市场规模增长的重要驱动成分是新能源汽车市场的急剧渗入和PD快充市场的发作
；而2020年光伏市场是有国度补助的最后一年，装机量出现复原性增长。其中，SiC器件占据的市场规模有所回升。

将来五年，SiC、GaN电力电子器件利用市场将以45%的年复合增长率增长至近300亿元。在中高压领域，SiC电力电子器件将持续渗入，新能源汽车仍将是最大利用领域。在低压、幼功率电源领域，蕴含LED驱动电源、电动工具电源、消费电源、D类音频，GaN电力电子器件将是主角，成为驱动市场的生力军
；在中压领域，GaN、SiC电力电子器件在数据中心服务器、路由器和网络互换机中的利用正出现不休增长的趋向。我国在“十四五”科技打算中将建设“面向大数据中心利用的GaN基高效功率电子，利用于数据中心电源的GaN电力电子器件”提上日程。预计，将来这个市场复合年均增长率将达到66.5%
；以此为契机，有前提的企业要加快储蓄有关技术和美满专利布局，产业链有关的“政产学研用金”各方也加强协同，共同成立优良的产业生态。

3.3 竞争格局

经过几年的发展，国内第三代半导体产业已经起头由“导入期”向“成持久”过渡，贸易技术逐步不变、利用示范效应拉动，各市场渐次开启，带来需要高快增长。而供给方面，企业数量持续增长，产线加快建设，供给链起头逐步成型，产业链自主可控能力加强。据CASA Research不齐全统计，截至2020年底，国内有超过170家从事第三代半导体电力电子和微波射频的企业，而2018年尚不及100家，覆盖了从上游资料的造备（衬底、表延）、中游器件设计、造作、封测到下游的利用，根基形成齐全的产业链结构。

国内主流企业积极扩产布局，产业进入扩张期。经过几年发展，第三代半导体器件已经迅快进入了新能源汽车、光伏逆变、5G基站、PD快充蹬爪用领域，市场迅猛增长，行业竞争日趋强烈。为了投合市场需要，抢夺将来几年的关键竞争地位，国内主流企业在产业、产品和市场等多方面加强布局。其中尤以产能扩充为重要特点，天科合达、同光晶体、纳维科技、泰科天润、中电科55所、三安光电、世纪金光、根基半导体、英诺赛科等纷纷扩产，预示着国内第三代半导体产业起头进入扩张期。

龙头企业紧抓本地化机缘，产业链合作水平不休提升。业务战加快了本地化的过程，以华为为代表的利用企业调整供给链，国内企业获得了试用、改进的机遇，国产器件逐步导入终端产品供给链。国内第三代半导体企业抓住发展机缘，自动与下游利用企业发展合作，推动国产器件的急剧利用。

与此同时，传统半导体企业依附资金、技术、渠路以及贸易模式的优势，积极布局第三代半导体，钻营更多的利润增长点，代表企业有华润微、闻泰科技、斯达半导体、比亚迪、赛微电子、露笑科技、新洁能等。据CASAResearch不齐全统计，2020年有17家半导体企业陆续登陆科创板，其中有5家企业打算布局第三代半导体，别离为芯朋微、中车时期电气、芯愿景、天河微电、新洁能。布局方向较为明确，直指以新能源汽车、PD快充、5G射频利用等为代表的第三代半导体新技术领域。

Mini/Micro-LED和紫表LED成为企业沉点布局方向。随着超高清视频产业时期到来，液晶电视产品向大屏化、高清化及高动态领域（HDR）、宽色域方向发展，Mini-LED背光成为面板企业和LED企业关注的焦点，2020年Mini-LED背光产业链上中下游合作成就斐然，整年Mini-LED背光产品密集颁布，如海信、康佳、华硕、TCL等，规模贸易化已经开启。

Micro-LED作为下一代显示技术的沉要技术路线，因其在消费类电子市场的辽阔利用空间，得到半导体照明行业以及显示行业的高度器沉，从关键设备到芯片、封装、驱动、利用系统，均吸引国内表企业争相部署。深紫表LED杀菌消毒利用市场发作，吸引企业大举投入。2020年上半年，深紫表LED得到了空前关注，原有紫表LED产线满负荷运行，行业内一度出现供不应求的局面。好多持张望态度的企业，纷纷参与紫表LED雄师，企业积极性空前高涨。

整体来看，我国第三代半导体供给链的自主保险能力得到加强，但国内企业的市场竞争力较国际巨头仍有差距。一方面，与国际企业相比，我国第三代半导体产业规模依然较幼，企业优势不显著。各细分利用市场的主题器件均由Cree|Wolfspeed、ROHM、Infineon等国表企业占据，国产产品市占率不及10%。同时，国际企业从产品数量、技术指标、企业规模等各方面都超过国内企业，如Cree|Wolfspeed2020财年实现营收约30亿元，规模弘远于国内企业。

另一方面，国内同类企业之间在技术、产品、市场等方面的差距在加大，但仍未出现拥有绝对优势的龙头企业，竞争格局仍未成型。以中电科13所、中电科55所、三安集成等为代表确当先企业，经过几年摸索沉淀已经实现了技术、产品和市场经营的初期堆集，在本钱助力下进入加快发展期，在2020年前后实现了规模迅快上量。

但从整体来看，前几家的市场占比依然较幼，而当先企业的SiC、GaN产品的单独销售规模也未超过10亿元，并未形成拥有绝对优势的龙头企业。随着越来越多的本钱和竞争者进入该领域，预计将来几年，行业内的归并、沉组事务将增多，产业链的荟萃与融合将成为常态。为此，全行业要进一步加强合作，两全推动补齐短板和铸造长板，针对产业幽微环节，执行好关键主题技术攻关工程，尽快解决一批‘卡脖子’问题，强化我国第三代半导体产业链自主可控能力。

3.4 中国重要参加者

三安光电

三安光电成立于2000年，重要从事化合物半导体所涉及的部门主题原资料、表延片成长和芯片造作，拥有国内产销规模首位的化合物半导体出产规模，属于技术、本钱密集型的产业，是化合物半导体集成电路产业链布局最为美满、当先的企业。公司致力于将化合物半导体集成电路业务发展至全球行业当先水平，致力打造拥有国际竞争力的半导体厂商。

闻泰科技

闻泰科技全资子公司安世半导体与NEPTUNE及其股东签署收购和谈，以优惠价值收购晶圆厂优质资产，公司安世业务产能有望大幅增长。凭据CNBC报路，安世半导体将以6300万英镑（约合5.6亿人民币）收购英国最大芯片造作商Newport Wafer Fab（NWF）。该工厂成立于1982年，产能超过3.5万片/月（最大可扩充至4.4万片/月），涵盖MOSFET、Trench IGBT、CMOS、仿照和化合物半导体等各类半导体技术。通常来说，8寸产能的本钱开支约为1亿美金/万片，公司以优惠价值收购Newport Wafer Fab股权，为公司持久发展奠定坚实的产能基础。

华润微

华润微旗下国内首条6英寸商用SiC晶圆出产线量产，充分利用IDM模式优势和在功率器件领域雄厚的技术堆集发展SiC功率器件研发，向市场颁布第一代SiC工业级肖特基二极管(1200V、650V)系列产品，国内首条6英寸商用SiC晶圆出产线正式量产。

公司中低压功率SGTMOSFET产品实现关键主题技术突破，器件机能达到对标产品的国际先进水平。公司实现光电高压可控硅制品平台研发，推出过零触发和随机相位触发等多颗产品。MEMS硅麦克风工艺平台从6英寸升级到8英寸，首颗代表产品参数达标。

3.5 全球重要参加者

Wolfspeed

Wolfspeed，原名CREE(科瑞)，成立于1987年，总部位于美国北卡罗来纳州，是第三代半导体行业(即宽带隙半导体)的全球领军企业。目前公司专一于碳化硅和氮化镓资料、功率和射频(RF)器件的出产造作与销售。Wolfspeed是目前全球最大的SiC衬底造作商，公司成立于1987年，并于1993年纳斯达克上市。首创人曾在北卡罗来纳州立大学从事SiC物理个性有关科研工作。

公司技术最初贸易化利用场景为LED，幼部门产品进入军用和航空航天领域，后进入照明市场。n近年来，公司战术不休产生变动，并于2021年10月将公司名称由CREE更改为Wolfspeed，加大在第三代化合物半导体领域中的布局。

英飞凌科技

英飞凌1992年起头研发SiC功率器件，1998年成立2英寸的出产线，2001年推出第一个SiC产品。20年来公司的碳化硅技术在不休进取，2006年颁布选取MPS技术的二极管，解决耐冲击电流的痛点
；2013年推出第五代薄晶圆技术二极管，2014年——2017年先后颁布SiC JFET，第五代1200V二极管，6英寸技术和SiC沟槽栅MOSFET。

2019年以来，英飞凌推出Cool SiC MOSFET系列，Cool SiC单管产品选取TO和SMD封装，电压等级为650V、1200V和1700V，额定导通电阻为27mΩ-1000mΩ，合用于硬开关和谐振开关拓扑，即便桥接拓扑中关断电压为零时，杰出的寄生导通抗扰度也可在低动态损耗方面设置基准，优化了开关机能。

意法半导体

2019年12月2日，意法半导体实现对瑞典碳化硅晶圆造作商Norstel AB的整体收购。这次并购后，Norstel将被齐全整合到意法半导体的全球研发和造作业务中，持续发展150mm碳化硅裸片和表延片出产业务研发200mm晶圆以及更宽泛的宽禁带资料。

在全球碳化硅产能受限的大环境下，整体并购Norstel将有助于加强ST内部的SiC生态系统，提逾越产矫捷性，使ST可能更好地节造晶片的良率和质量改进，并为碳化硅长远规划和业务发展提供支持。总指标是保障晶圆供给量，满足汽车和工业客户将来几年增长的MOSFET和二极管需要。

第四章 将来趋向

第三代半导体战术职位得到宽泛器沉

由于在新能源汽车、5G通讯、光伏发电、智能电网、消费电子、国防军工、航空航天等诸多领域拥有辽阔的利用远景，第三代半导体资料的沉要性和战术职位得到宽泛器沉。欧盟委员会、美国能源部、日本新能源产业技术开发机构等蓬勃国度和机构相继启动第三代半导体衬底及器件的多个发展打算和研发项目，推动本国（地域）第三代半导体产业链发展，坚韧其在第三代半导体领域确当先职位。

国内方面，2016年至今，中央和处所当局对第三代半导体产业赐与了高度器沉，出台多项产业发展搀扶政策。国务院及工信部、国度发改委等部门先后在产业发展、营商环境、示范利用等方面出台政策，进一步支持我国第三代半导体产业发展
；科技部通过“国度沉点研发打算”共支持第三代半导体和半导体照明有关研发项目超过30项，涵盖电力电子、微波射频利用的多个利用领域，对第三代半导体基础钻研及前沿技术、沉大共性关键技术、典型利用示范&