以碳化硅(SiC)和氮化鎵(GaN)為代表的的第三代半導體材料主要用于電力電子、微波射頻和光電子器件的制造。其中,電力電子器件主要應(yīng)用于消費類或工業(yè)、商業(yè)電源的制造,未來隨著新能源汽車的廣泛應(yīng)用,該領(lǐng)域的應(yīng)用比例將大幅增長;而在GaN射頻器件的下游應(yīng)用領(lǐng)域中,國防和基站是最大的應(yīng)用領(lǐng)域,未來隨著5G基站的應(yīng)用推廣,GaN射頻器件在基站的應(yīng)用占比將有所提升。
1、第三代半導體材料應(yīng)用于三大器件的制造
以碳化硅(SiC)、氮化鎵(GaN)、氧化鋅(ZnO)、金剛石、氮化鋁(AIN)為代表的寬禁帶半導體材料,被稱為第三代半導體材料,目前發(fā)展較為成熟的是碳化硅(SiC)和氮化鎵(GaN),其主要應(yīng)用于電力電子器件和射頻器件制造中。
2、2020年電力電子器件規(guī)模將達6.9億美元
在電力電子板塊,SiC是電力電子器件的主要材料,而GaN的應(yīng)用占比相對較小。數(shù)據(jù)顯示,2018-2019年,全球SiC和GaN在電力電子器件的應(yīng)用規(guī)模有所增長,2019年達6.4億美元;據(jù)Yole預(yù)測,2020年,SiC和GaN的電力電子器件市場規(guī)模將達6.9億美元,增速有所下降,主要受全球疫情的影響。
隨著產(chǎn)業(yè)技術(shù)的成熟,SiC及GaN器件相較于Si器件的性能優(yōu)勢愈發(fā)明顯,第三代功率器件的滲透率逐步提升,應(yīng)用領(lǐng)域越發(fā)廣泛。
以GaN電力電子器件的應(yīng)用情況為例,2018-2019年,主要應(yīng)用于消費類電源領(lǐng)域,至2025年,新能源汽車的應(yīng)用將占據(jù)主導地位,至2030年,工業(yè)市場的應(yīng)用也開始起步。
3、射頻器件主要應(yīng)用于基站、國防領(lǐng)域
在微波射頻板塊,GaN是射頻器件的主要原料。2019年,全球GaN在射頻領(lǐng)域的應(yīng)用規(guī)模達7.4億美元,較2018年增長了0.95億美元;據(jù)yole預(yù)測,2020年GaN在射頻領(lǐng)域的應(yīng)用規(guī)模將達9.3億美元。
2019年,GaN射頻器件的下游應(yīng)用領(lǐng)域中,國防是最大的應(yīng)用領(lǐng)域,應(yīng)用規(guī)模達3.42億美元,占比約46;其次是基站領(lǐng)域,市場應(yīng)用規(guī)模達3.18億美元,占比約43%。據(jù)yole預(yù)測,隨著5G基站的應(yīng)用推廣,GaN射頻器件在基站的應(yīng)用占比將有所提升。