2022.05.18-第三代半导体，能源转换链“绿芯”材料-华安证券-56页.pdf

在科技不断进步的今天，第三代半导体材料凭借其优异的物理特性，在电子产业中扮演着越来越重要的角色。特别是氮化镓(GaN)和碳化硅(SiC)，这两种材料因具有宽禁带特性，展现出在高击穿电场、高热导率、高迁移率等方面的独特优势，使它们成为电力电子、光电子和微波射频领域中的“绿芯”材料。它们在节能效果方面的表现尤为突出，为未来电子产业和新能源市场的发展注入了强劲动力。 在电力电子领域，碳化硅(SiC)功率器件能够大幅度降低能源损耗，提高能源转换效率，广泛应用于电动汽车/充电桩、光伏新能源、轨道交通和智能电网等领域。预计到2025年，碳化硅市场将会超过100亿元的市场规模。这一成就的实现，无疑为低碳经济和环保事业的发展注入了一剂强心针。 氮化镓(GaN)器件在照明设备和5G通信领域也具有广阔的应用前景。凭借其高效率的光电转换和良好的散热性能，GaN器件被广泛应用于制造低能耗、大功率的照明设备。在5G通信中，GaN射频器件因具有高效率、高功率密度和大带宽等特性，成为提升通信设备性能的关键，这为5G网络的高效部署与运行提供了坚实的基础。 然而，第三代半导体材料广泛应用的关键制约因素在于成本问题。尤其是碳化硅器件，由于生长和加工难度较大，成本相对较高。尽管2020年SiC器件价格有所下降，但要实现广泛应用，还需进一步通过技术突破来降低成本。其中，衬底和外延环节是决定器件成本的关键，因此，研发的重点应该放在这些环节上，以实现成本效益的最大化。 在竞争格局方面，国内公司虽然在衬底和外延技术研发上起步较晚，但由于5G通讯和新能源等产业的快速发展，国内企业有巨大的发展潜力，并有望在第三代半导体行业中实现赶超。报告中提到了中瓷电子、凤凰光学、亚光科技、海特高新、赛微电子、天岳先进、斯达半导、露笑科技、扬杰科技、三安光电等相关企业，它们在第三代半导体领域的发展值得重点关注。 展望未来，第三代半导体材料将在电子产业和新能源市场中扮演更加重要的角色，随着技术进步和成本的降低，这一行业有望迎来爆发式增长。但同时，我们也应警惕成本降低不达预期、器件稳定性问题、国内外技术差距以及宏观经济波动等潜在风险。只有全面评估这些风险因素，并在发展过程中采取相应措施加以应对，我们才能确保第三代半导体材料行业沿着可持续的道路健康发展。 第三代半导体材料，尤其是氮化镓和碳化硅，在现代电子产业中的应用前景是非常广阔的。它们不仅提升了相关设备的性能，还推动了绿色能源的应用和新能源技术的发展，为全球能源结构的转型升级提供了强有力的技术支持。在这一过程中，相关的技术突破和市场调整将是影响其发展的重要因素，而企业间的竞争与合作也将是推动行业进步的重要力量。随着第三代半导体技术的不断成熟和完善，我们有理由相信，它将在未来的能源转换和电子设备中发挥更为关键的作用。