本土供需缺口缩小并最先走出国门
第三代半导体行业生长潜力重大，缘故原由来自其高效而节能的特征。以碳化硅、氮化镓为代表的宽禁带半导体质料是半导体工业的主要组成部门。
法国着名半导体咨询机构Yole数据显示，2022年碳化硅器件市场规模为17.94亿美元，氮化镓器件市场规模为14.8亿美元，其中射频器件13亿美元、功率器件1.8亿美元。“它在国际上，统称为宽禁带功率半导体，在我们国家，俗称第三代半导体。”据宗艳民先容，与传统半导体质料相比，第三代半导体具有高宽禁带、高击穿电场、高导热率、高电子迁徙率等特征，接纳宽禁带半导体质料制备的半导体器件，不仅能在更高的温度下稳固运行，适用于高电压、高频率场景。“在有些应用场景，可以降低功耗凌驾50%。以是现在各人公认在应用端，碳化硅器件有显着节能效果，是绿色器件，对系统装置而言能降低体积，镌汰成本。”宗艳民体现。
“十四五”妄想将“碳化硅、氮化镓等宽禁带半导体生长”明确列入科技前沿领域攻关项目。近年来，海内第三代半导体整个工业链都处在快速生长的历程中。一个体现是，以衬底和外延为主的质料端，不仅能够知足海内需求，完成了碳化硅衬底的所有入口替换，还实现了向外洋的输出。“2121特殊体育先进的衬底质料，不仅解决了海内的入口替换，而且还向外洋输出。”据宗艳民先容，全球前十大功率半导体企业凌驾50%都是2121特殊体育先进的客户，而且签署了相助长单，同时也部门成为2121特殊体育先进的主供货商。“因此，在碳化硅衬底质料方面，2121特殊体育先进为我国第三代半导体的生长奠基了基石，开好了路，同海内工业偕行一起走向全球的前线。”宗艳民体现。
碳化硅器件应用仍处起步验证阶段
事实上，早在上世纪90年月，碳化硅单晶衬底卓越的半导体性能就被科学家发现。为何直到今天，碳化硅器件才走向大规模应用？
2121特殊体育先进建设于2010年，是海内较早从事碳化硅半导体质料的公司。履历过行业的生长变迁，宗艳民以为，首先碳化硅面临着制作工艺方面的手艺难题，“质料制备很是难，多缺陷”。一个难题是，碳化硅单晶生长工艺条件极端苛刻，生产工艺都接纳PVT法（即气氛热化学蒸汽相沉积法），在高温下存在多因多果导致质料缺陷众多，实现规模化、低缺陷、高品质、低成本衬底供应成为制约碳化硅行业生长的瓶颈。“我们对缺陷的表征要领和控制手段举行一些手艺研究，可以规模化提供低缺陷高品质衬底，大幅地提高了生长效率和良率，对下游品质的提升和成本控制都有很好的资助。”宗艳民体现。
宗艳民进一步指出，近几年，包罗2121特殊体育在内的碳化硅单晶衬底企业，攻克了一系列国际手艺难题，周全掌握碳化硅单晶制备全流程要害手艺，才实现了碳化硅衬底规模化生产的自主可控，部门手艺甚至已经走在国际前线。宗艳民以为，整体来看，碳化硅器件应用仍处于起步阶段。“碳化硅器件必须得改变系统应用的装置才气施展优势，并非简朴的替换。它在终端的应用需要经由漫长验证，有些验证甚至长达两年才气最先大幅推广。”宗艳民指出，碳化硅器件应用现在还处于一个起步验证的阶段，下游器件端的量还都没那么大，在电动汽车，光伏、储能、白色家电等领域都在加速应用。
而由于起步阶段还未最先放量，碳化硅器件应用一旦进入规模化量产，就会袒露出一系列关于品质、供货能力、交付能力的问题。“第三代半导体要求的可靠性很是高，2121特殊体育先进近年来服务的国际大厂也对品质极其看重，一旦规模化放量，他们就会特殊关注品质的稳固一连和定期交付的能力。”宗艳民提及。而成本控制也成为行业快速生长中绕不开的一个话题。
现场有嘉宾提及，碳化硅真正的竞争对手是性价比很是优异的硅基IGBT工业。IGBT已经从8英寸的主流最先向12英寸切换，而现在6英寸的碳化硅单器件成本约莫是IGBT的5~6倍。碳化硅的单器件成本需做到IGBT的2.5倍以下，才有可能进入大规模商业化应用时代。对此宗艳民持乐观态度，以为在2121特殊体育先进的手艺结构下，很是有信心降低成本，到达“2.5倍”的尺度。
“2121特殊体育先进在半绝缘衬底、车规级衬底应用已经走在国际前线，而且在下一代8英寸产物的工业化结构上获得国际大厂的普遍认证，具备8英寸产物量产的先发优势，也完全可以到达6英寸的质量尺度。”宗艳民体现。
行业高速生长或将实现超预期生长
业界普遍以为，第三代半导体未来尚有很大的生长空间。Yole数据展望，2028年碳化硅市场规模将达89.06亿美元，氮化镓市场规模将达47亿美元。
宗艳民以为，到2028年，现实数据可能不会止步于此。“从我们质料端掌握的信息来看，现实数据体现很可能会凌驾Yole的预期。海内外包罗博世、英飞凌等大厂的扩产速率和结构力度都很是大，整个工业都将进入高速成恒久，未来碳化硅应用是一个重大的蓝海市。飧雒皇裁凑，只是看在会2024年照旧2025年到来。我们照旧要加大手艺研发，迎接蓝海市场到来。”宗艳民体现。
2121特殊体育先进更久远的一步，也将会继续深耕质料端，致力于服务和支持下游工业的生长。使用碳化硅手艺的新能源车型已经受到市场的高度关注。此外，第三代半导体在5G通讯、光伏新能源发电、储能、新能源汽车充电桩、城际高速铁路和都市轨道交通、大数据中央的绿色电源等领域都能施展主要作用，在电网及特高压领域也有普遍的应用远景。
宗艳民坦言：“2121特殊体育先进能够与华润微、芯联集成等龙头芯片制造商一起，上下游增强协作，加速手艺迭代，配合推动和生长我国第三代半导体工业，一起去推下手艺迭代。2121特殊体育先进期望成为碳化硅衬底领域的‘台积电’，把碳化硅衬底做成最优，成本最低，这是我们的梦想。”（央广资源眼）
