据媒体报道ღ✿★,中国正在制定在十四五规划期间的第三代半导体发展计划玩转三周半ღ✿★,预计该计划在 2020年10月公布ღ✿★。
第二代半导体材料是以砷化镓(GaAs)ღ✿★、磷化镓(GaP)为代表ღ✿★,是 4G 时代的大部分通信设备的材料ღ✿★。
第三代半导体材料以氮化镓(GaN)ღ✿★、碳化硅(SiC)ღ✿★、氧化锌(ZnO)ღ✿★、金刚石为四大代表ღ✿★,是5G时代的主要材料ღ✿★。
相较于第一ღ✿★、二代半导体ღ✿★,第三代半导体具有更高的禁带宽度BALLBET全站appღ✿★、高击穿电压ღ✿★、电导率和热导率ღ✿★,在高温BALLBET全站appღ✿★、高压ღ✿★、高功率和高频领域将替代前两代半导体材料ღ✿★。
换个说法ღ✿★,也就是第三代半导体具有耐高压ღ✿★、耐高温ღ✿★、大功率ღ✿★、抗辐射ღ✿★、导电性能强ღ✿★、工作速度快ღ✿★、工作损耗低等性能优势ballbet贝博网站官网ღ✿★,ღ✿★。
三代半导体材料之间的主要区别是禁带宽度ღ✿★。第三代半导体的禁带宽度是第一代和第二代半导体禁带宽度的近3倍ღ✿★,具有更强的耐高压ღ✿★、高功率能力ღ✿★。
1)III族氮化物ღ✿★,典型代表GaN玩转三周半ღ✿★,在军事领域GaN 基微波功率器用于雷达ღ✿★、电子对抗玩转三周半ღ✿★、导弹和无线通信通ღ✿★;在民用商业领域用于基站BALLBET全站appღ✿★、卫星通信ღ✿★、有线电视ღ✿★、手机充电器等小家电ღ✿★。
2)SiCღ✿★,民用领域电动汽车ღ✿★、消费电子玩转三周半ღ✿★、新能源ღ✿★、轨道交通等领域的直流ღ✿★、交流输变电ღ✿★、温度检测控制等ღ✿★。军用领域用于喷气发动机ღ✿★、坦克发动机ღ✿★、舰艇发动机ღ✿★、风洞ღ✿★、航天器外壳的温度ღ✿★、压力测试等ღ✿★。
3)宽禁带氧化物ღ✿★,典型代表氧化锌 ZnOღ✿★,用于压力传感器ღ✿★、记忆存储器ღ✿★、柔性电子器件ღ✿★,目前技术和应用不成熟ღ✿★,主要产品有发光二极管ღ✿★、激光ღ✿★、纳米发电机ღ✿★、纳米线晶体管ღ✿★、紫外探测器等ღ✿★。
4)金刚石ღ✿★,用于光电子ღ✿★、生物医学ღ✿★、航空航天ღ✿★、核能等领域的大功率红外激光器探测器ღ✿★,技术和应用还在开发中BALLBET全站appღ✿★。
一是光电子领域晶圆制程ღ✿★,ღ✿★,主要应用于激光显示ღ✿★、环境检测ღ✿★、紫外光源ღ✿★、半导体照明ღ✿★、可见光通信ღ✿★、医疗健康等ღ✿★;
二是电力电子领域ღ✿★,主要应用于工业机电ღ✿★、新能源并网ღ✿★、轨道交通玩转三周半ღ✿★、电动汽车玩转三周半BALLBET贝博体育ღ✿★。ღ✿★、智能电网ღ✿★、消费电子等ღ✿★;
未来几年SiC市场将受益汽车电动化ღ✿★、电动汽车配套设备建设ღ✿★、5G基站及数据中心建设ღ✿★。燃油车转向电动车ღ✿★,功率半导体用量剧增ღ✿★。汽车应用是功率半导体市场增长最快的细分斱向ღ✿★。除此之外ღ✿★,充电站ღ✿★、充电桩需求也将提升ღ✿★。据ResearchAndMarkets预测ღ✿★,到2023年ღ✿★,全球SiC市场的收入将达30亿美元ღ✿★,意味着 2019-2023年的复合年增长率达 25.4%ღ✿★。
此外ღ✿★,根据Yole数据ღ✿★,到2024年SiC功率半导体市场规模将增长至20亿美元ღ✿★,其中ღ✿★,汽车市场占SiC功率半导体市场比重到2024年预计将达50%ღ✿★。
GaN市场方面ღ✿★,过去一直在国防应用中使用的基于GaN 的产品现已用于有线电视传输ღ✿★、商业无线基础设施ღ✿★、电力电子和卫星市场ღ✿★。GaN现在被用于5G有源天线系统(AAS)和手机功率放大器(PA)等新产品中ღ✿★。Yole 预测ღ✿★,整个GaN射频市场将实现 12%复合年增长率ღ✿★,从2019年的7.4亿美元增长到 2025年的逾20亿美元ღ✿★。
根据Omdia的《2020年SiC和GaN功率半导体报告》ღ✿★,到2020年底ღ✿★,全球SiC和GaN功率半导体的销售收入预计8.54亿美元ღ✿★。未来十年的年均两位数增长率ღ✿★,到2029年将超过50亿美元ღ✿★。
国内基站端建设投资力度扩大ღ✿★,国内需求将大于国外ღ✿★。据相关券商预计ღ✿★,2020年5G新建基站有望达到80w座以上ღ✿★,其中大部分将以“宏基站为主ღ✿★,小基站为辅”的组网方式贝博ღ✿★,ღ✿★。在射频端高频高速的背景下ღ✿★,第三代半导体材料的渗透率将会大幅提升ღ✿★。据 Yole 的预测玩转三周半ღ✿★,2023年GaN RF 在基站中的市场规模将达到5.2亿美元玩转三周半ღ✿★,年复合增长率达到 22.8%ღ✿★。未来随着 GaN 技术进步和规模化发展ღ✿★,GaN PA渗透率有望不断提升ღ✿★。
从消费电子快充市场来看ღ✿★,未来随快充需求与GaN渗透率不断提升ღ✿★,2022年市场规模有望达到87.74亿元ღ✿★。随着 5G 手机各类参数不断提升ღ✿★,内部射频ღ✿★、处理器ღ✿★、屏幕的耗电量在直线上升ღ✿★,电子产品对快充的需求日益提升ღ✿★。多家厂商发布 GaN 快充后ღ✿★,目前的售价大部分用户已经可以接受ღ✿★,未来渗透率有望逐步提升ღ✿★。
新能源车方面ღ✿★,新能源汽车市场拐点已至ღ✿★,GaN功率器件空间可期ღ✿★。第三代半导体材料功率器件对于电机ღ✿★、电控ღ✿★、电池三大核心元件的效率提升具有重要意义ღ✿★。而新能源汽车是电力电子设备市场的主要驱动力ღ✿★。
在新能源车型中ღ✿★,目前混动新能源汽车占新能源汽车总量的80%以上ღ✿★,电机与电控是核心元器件BALLBET全站appღ✿★。GaN可用于48VDC/DC电源以及OBC车载充电机ღ✿★。据 Yole 的预测ღ✿★,2023年该领域的市场规模将达到2500万美元ღ✿★。返回搜狐ღ✿★,查看更多