一、第三代半導(dǎo)體簡介
第三代半導(dǎo)體以寬禁帶為標(biāo)志,也稱寬禁帶半導(dǎo)體。二十一世紀(jì)以來,以氮化鎵(GaN)和碳化硅(SiC)、氧化鋅(ZnO)、金剛石為四大代表的第三代半導(dǎo)體材料開始初露頭角。第三代半導(dǎo)體并非是第一代和第二代半導(dǎo)體的升級,并不比前兩代更加先進(jìn),三者其實(shí)是共存的關(guān)系,各有各的優(yōu)勢和應(yīng)用領(lǐng)域。
半導(dǎo)體材料發(fā)展路徑
資料來源:公開資料、智研咨詢整理
與硅、砷化鎵等前兩代半導(dǎo)體材料相比,第三代半導(dǎo)體材料禁帶寬度大,具有擊穿電場高、熱導(dǎo)率高、電子飽和速率高、抗輻射能力強(qiáng)等優(yōu)勢,因此采用第三代半導(dǎo)體材料制備的半導(dǎo)體器件不僅能在更高的溫度下穩(wěn)定運(yùn)行,適用于高電壓、高頻率場景,此外,還能以較少的電能消耗,獲得更高的運(yùn)行能力。
第三代半導(dǎo)體的應(yīng)用
資料來源:公開資料、智研咨詢整理
二、政策環(huán)境分析(P)
為推動半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展,增強(qiáng)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力和國際競爭力,帶動傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)改造和產(chǎn)品升級換代,進(jìn)一步促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)、快速、健康發(fā)展,我國出臺了《重點(diǎn)新材料首批次應(yīng)用示范指導(dǎo)目錄(2019 年版)》、《“戰(zhàn)略性先進(jìn)電子材料”重點(diǎn)專項(xiàng) 2020 年度項(xiàng)目》、《中華人民共和國國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和 2035 年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》等一系列政策對寬禁帶半導(dǎo)體行業(yè)進(jìn)行支持和鼓勵。
2021年以來中國第三代半導(dǎo)體相關(guān)政策
資料來源:公開資料、智研咨詢整理
三、經(jīng)濟(jì)環(huán)境分析(E)
以第三代半導(dǎo)體材料為基礎(chǔ)的新興技術(shù)正迅速崛起,其技術(shù)及應(yīng)用的突破成為全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)新的戰(zhàn)略高地。2017-2020年期間,中國SiC、GaN電力電子器件應(yīng)用市場規(guī)??焖贁U(kuò)大,在2020年已經(jīng)達(dá)到46.8億元,同比增長19.08%。
2017-2020年中國SiC、GaN電力電子器件應(yīng)用市場規(guī)模
資料來源:CASA、智研咨詢整理
隨著5G、新能源汽車等市場發(fā)展,第三代半導(dǎo)體的需求規(guī)模保持高速增長,再加之中美貿(mào)易摩擦為國產(chǎn)第三代半導(dǎo)體的發(fā)展帶來良機(jī),2020年,中國SiC、GaN電子電力和GaN微波射頻總產(chǎn)值已經(jīng)達(dá)到105.5億元,同比增長69.5%。
2016-2020年中國SiC、GaN電子電力和GaN微波射頻總產(chǎn)值(億元)
資料來源:CASA、智研咨詢整理
近年來,第三代半導(dǎo)體材料的滲透率逐年提升,從2017年的0.98%提升到了2020年的2.15%,根據(jù)Yole預(yù)測,在2023年第三代半導(dǎo)體材料的滲透率將達(dá)到4.75%,其中GaN的滲透率占1%,SiC的滲透率占3.75%。
2017-2023年全球半導(dǎo)體材料的滲透率及預(yù)測
資料來源:Yole、智研咨詢整理
四、社會環(huán)境分析(S)
美國對中國的科技制裁層層加碼,國外部分發(fā)達(dá)國家對我國實(shí)行技術(shù)封鎖和產(chǎn)品禁運(yùn),半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)從全球的高度分工走向“脫鉤“,從2018年至今,美國從一開始的對電子器件征收高額關(guān)稅,到打擊華為、中興、中芯,再到封鎖超算芯片、EDA軟件、半導(dǎo)體制造設(shè)備等,甚至對相關(guān)美國人也進(jìn)行了明確限制。中國半導(dǎo)體發(fā)展陷入困局,加速國產(chǎn)替代勢在必行。
第三代半導(dǎo)體國外制裁法令
資料來源:智研咨詢整理
五、技術(shù)專利分析(T)
目前,雖然國外企業(yè)在技術(shù)、產(chǎn)能等方面具有先發(fā)優(yōu)勢,但第三代半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展歷史相對較短,國內(nèi)外差距相對較小,在需求高漲的背景下,國內(nèi)企業(yè)有望加速實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)替代。從專利申請量來看,2019年至今每年第三代半導(dǎo)體專利申請量均保持在150項(xiàng)以上,相比前些年有很大的超越。從行業(yè)競爭角度來看,美歐日為主導(dǎo),海外廠商例如Wolfspeed已突破8英寸節(jié)點(diǎn),國內(nèi)企業(yè)還處于4、6英寸襯底導(dǎo)入階段。但是國內(nèi)企業(yè)目前正在加速追趕,在專利和市占率持續(xù)提升,國內(nèi)碳化硅產(chǎn)業(yè)化帶有“學(xué)研”基因極為突出,包括天岳、天科合達(dá)均為始于院校研究所。
2013-2022年中國第三代半導(dǎo)體專利申請量
資料來源:佰騰網(wǎng)、智研咨詢整理
以上數(shù)據(jù)及信息可參考智研咨詢(m.yhcgw.cn)發(fā)布的《中國半導(dǎo)體行業(yè)市場發(fā)展模式及競爭格局預(yù)測報(bào)告》。智研咨詢是中國領(lǐng)先產(chǎn)業(yè)咨詢機(jī)構(gòu),提供深度產(chǎn)業(yè)研究報(bào)告、商業(yè)計(jì)劃書、可行性研究報(bào)告及定制服務(wù)等一站式產(chǎn)業(yè)咨詢服務(wù)。您可以關(guān)注【智研咨詢】公眾號,每天及時(shí)掌握更多行業(yè)動態(tài)。
2025-2031年中國半導(dǎo)體行業(yè)市場發(fā)展模式及競爭格局預(yù)測報(bào)告
《2025-2031年中國半導(dǎo)體行業(yè)市場發(fā)展模式及競爭格局預(yù)測報(bào)告》共十二章,包含2025-2031年中國半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展前景及轉(zhuǎn)型升級戰(zhàn)略分析,2025-2031年中國半導(dǎo)體行業(yè)投融資風(fēng)險(xiǎn)及策略分析,中國半導(dǎo)體企業(yè)投融資及IPO上市策略指導(dǎo)等內(nèi)容。
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