第三代半导体行业深度报告：竞争格局及市场展望、产业链及相关公司深度梳理-221114（18页）.pdf

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1、 1/18 2022 年年 11 月月 14 日日 行业行业|深度深度|研究报告研究报告 行业研究报告 慧博智能投研 第三代半导体行业深度：竞争格局及市场展第三代半导体行业深度：竞争格局及市场展望、产业链及望、产业链及相关相关公司深度梳理公司深度梳理 第三代半导体材料是指以碳化硅、氮化镓为代表的宽禁带半导体材料，主要应用于高压、高温、高频场第三代半导体材料是指以碳化硅、氮化镓为代表的宽禁带半导体材料，主要应用于高压、高温、高频场景。景。与前两代半导体材料相比，第三代半导体材料禁带宽度大，具有击穿电场高、热导率高、电子饱和速率高、抗辐射能力强等优势。因此相较于传统硅基器件，采用第三代半导体材料制

2、备的半导体器件不仅体积小重量轻，同时还具备更高的功率输出密度、更高的能量转换效率，可以显著提升系统装置的性能。其中，碳化硅器件具备耐高压、低损耗和高频三大优势，可以满足高温、高压、大功率等条件下的应用需求，广泛应用于新能源汽车、光伏、工控等领域。氮化镓器件具备高开关频率、耐高温、低损耗等优势，可用于制作功率、射频、光电器件，广泛应用于消费电子、新能源车、国防、通信消费电子、新能源车、国防、通信等领域。第三代半导体材料与前两代有什么不同？各自应用领域是什么？第三代半导体的优势是什么？我国为什第三代半导体材料与前两代有什么不同？各自应用领域是什么？第三代半导体的优势是什么？我国为什么要大力发展？碳

3、化硅和氮化镓各自有怎样的产业链？相关公司都有哪些？未来的技术和市场方向如何？么要大力发展？碳化硅和氮化镓各自有怎样的产业链？相关公司都有哪些？未来的技术和市场方向如何？我们将在下文逐一分析。目录目录 一、第三代半导体的概念及优势.2 二、政策分析：海外严格技术封锁，国产替代势在必行.10 三、产业链分析.11 四、相关公司梳理.14 五、技术方向及市场趋势分析.16 六、参考研报.17 2/18 2022 年年 11 月月 14 日日 行业行业|深度深度|研究报告研究报告 一、一、第三代半导体的概念及优势第三代半导体的概念及优势 1、概念、应用领域概念、应用领域 常见的半导体材料包括硅（Si）

4、、锗（Ge）等元素半导体及砷化镓（GaAs）、碳化硅（SiC）、氮化镓（GaN）等化合物半导体材料。从被研究和规模化应用的时间先后顺序来看，上述半导体材料被业内通俗地划分为三代。第一代第一代半导体材料以硅和锗等元素半导体为代表，其典型应用是集成电路，主要应用于低压、低频、低功率的晶体管和探测器中。硅基半导体材料是目前产量最大、应用最广的半导体材料，90%以上的半导体产品是用硅基材料制作的。第二代第二代半导体材料是以砷化镓为代表，砷化镓材料的电子迁移率约是硅的 6 倍，具有直接带隙，故其器件相对硅基器件具有高频、高速的光电性能，因此被广泛应用于光电子和微电子领域，是制作半导体发光二极管和通信器件

5、的关键衬底材料。第三代第三代半导体材料是指以碳化硅、氮化镓为代表的宽禁带半导体材料，与前两代半导体材料相比，第三代半导体材料禁带宽度大，具有击穿电场高、热导率高、电子饱和速率高、抗辐射能力强等优势，因此采用第三代半导体材料制备的半导体器件不仅能在更高的温度下稳定运行，适用于高电压、高频率场景，此外，还能以较少的电能消耗，获得更高的运行能力。需要强调的是，各代半导体材料的产品性能、成本和技术成熟程度不同，其下游应用方向和领域也有所差异。目前市场上的半导体仍以第一代硅基材料为主，产品占比超过 90%，第二代和第三代半导体材料在高温、高压和高频领域更多是作为有效补充，但随着摩尔定律失效，以及第三代半

6、导体产品成本的降低，未来有望逐渐替代部分硅基半导体市场份额。PZdYlXiX8ZhZqQ2WnUsV9PaOaQoMpPsQmOlOnMrQeRmNsP6MmMyRwMmOmNvPrRoN 3/18 2022 年年 11 月月 14 日日 行业行业|深度深度|研究报告研究报告 2、第三代半导体的优势第三代半导体的优势（1）SiC 的绝缘击穿场强是的绝缘击穿场强是 Si 的的 10 倍倍 与 Si 器件相比，能够以更高的掺杂浓度并且膜厚更薄的漂移层制作出 600V数千 V 的高压功率器件。高压功率器件的电阻成分主要由该漂移层的电阻所组成，因此使用 SiC 材料可以实现单位面积导通电阻非常低的高压