Principais pontos:
Semicondutores de terceira geração podem efetivamente reduzir o consumo de energia
Os semicondutores de terceira geração referem-se principalmente a semicondutores de largo intervalo de banda, tais como nitreto de gálio, carboneto de silício, óxido de zinco, alumina e diamante.Eles geralmente têm as características de campo elétrico de alta quebra, alta condutividade térmica, alta mobilidade, alta velocidade de elétrons saturados, alta densidade de elétrons e alta potência.
Os semicondutores de banda larga atendem às necessidades de economia de energia da eletrônica de potência, optoeletrônica, RF de microondas e outros campos. No campo da eletrônica de potência, em comparação com dispositivos de silício, dispositivos de energia de carboneto de silício podem reduzir a perda de energia em mais de 50%, reduzir equipamentos e dispositivos em mais de 75% e efetivamente melhorar a taxa de conversão de energia. No campo da optoeletrônica, o nitreto de gálio tem as vantagens de alta eficiência de conversão fotoelétrica e boa capacidade de dissipação de calor.É adequado para a fabricação de dispositivos de iluminação de baixa energia e alta potência. No campo do RF, os dispositivos do RF do nitreto do gálio têm as vantagens da eficiência elevada, da densidade de potência elevada e da largura de banda larga, que trazem a eficiência elevada, a economia de energia e o equipamento menor.
O novo mercado de energia e comunicação criará uma escala de mercado de 10 bilhões para a terceira geração de semicondutores
Comparado com os materiais semicondutores de primeira e segunda geração, tais como Si e GaAs, carboneto de silício (SIC) e nitreto de gálio (GAN) têm as vantagens de alta tensão de ruptura, largura de banda proibida, alta condutividade térmica, alta taxa de saturação de elétrons e alta mobilidade do portador. No campo de dispositivos SBD, em comparação com dispositivos SBD baseados em silício, os dispositivos SBD baseados em carboneto de silício têm as características de resistência de alta tensão, alta temperatura, não é fácil sair de controle e baixa perda; No campo de dispositivos MOSFET, em comparação com dispositivos IGBT baseados em silício, os dispositivos MOSFET baseados em carboneto de silício têm as características de baixa perda, baixa resistência e resistência de alta tensão.
O substrato de carboneto de silício pode ser feito em substrato semi isolante e substrato condutor, e carboneto de silício e nitreto de gálio podem ser epitaxiais respectivamente para fazer dispositivos de taxa de sucesso ou dispositivos de RF microondas. No campo dos aparelhos elétricos, os dispositivos de carboneto de silício podem reduzir significativamente o consumo de energia e suportar alta tensão e alta frequência. Eles são amplamente utilizados nas áreas de veículos elétricos / pilhas de carregamento, energia nova fotovoltaica, transporte ferroviário e rede inteligente. A escala de mercado excederá 10 bilhões em 2025; No campo de dispositivos de RF, a alta condutividade térmica do carboneto de silício pode atender aos requisitos de comunicação de 5g para desempenho de alta frequência e capacidade de processamento de alta potência.A escala de mercado excederá 10 bilhões em 2025.
O lado do custo ainda é o fator chave para considerar a aplicação em larga escala do semicondutor de terceira geração
Restringido pela velocidade de crescimento, dificuldade de processamento e densidade de defeitos do carboneto de silício, o custo do carboneto de silício tem sido alto, o que se tornou um problema difícil para sua expansão e aplicação.
De acordo com os dados de pesquisa da CASA, o preço dos dispositivos eletrônicos SiC Power diminuiu ainda mais ano a ano em 2020, mas a diferença de preço entre o preço real de transação de alguns dispositivos e dispositivos Si com especificações equivalentes foi reduzida para 2-2,5 vezes. Atualmente, as principais maneiras de reduzir os custos no mercado são expandir o tamanho da bolacha, melhorar o processo de cristal longo do carboneto de silício e melhorar o processo de corte.
O valor do substrato e da extremidade epitaxial é alto, e a distância heterodínica chinesa é pequena, ou pode realizar ultrapassagem da curva
De acordo com dados de pesquisa da Casa, na cadeia da indústria de semicondutores de terceira geração, o custo do substrato representa 47% do custo total do dispositivo, e o custo epitaxial representa 23% do custo total do dispositivo, com um total de cerca de 70%, que é o elo de maior valor de investimento no processo de formação de dispositivos de carboneto de silício. Em contraste, o valor total da carcaça e epitaxia da bolacha de silício de 12 polegadas é responsável por cerca de 11%, de modo que o substrato e epitaxia no campo do carboneto de silício têm mais valor de investimento.
Em termos de padrão de concorrência, da perspectiva do layout de negócios, layout de patentes, lucratividade, força técnica e ambiente de desenvolvimento de empresas em casa e no exterior, as empresas chinesas estão apenas ligeiramente atrás no tempo de início, e a lacuna é muito pequena. Considerando que a indústria como um todo está no estágio inicial da industrialização, beneficiando da posição de liderança mundial no nível técnico e escala de industrialização das indústrias emergentes da China, como comunicação de 5g e nova energia, o enorme espaço de mercado de aplicação dos dispositivos de carboneto de silício da China continuará a impulsionar o rápido desenvolvimento da indústria de semicondutores upstream, e os fabricantes chineses de carboneto de silício devem crescer em empresas com competitividade internacional.
Aconselhamento em matéria de investimento
Com base na alta perspectiva de defesa nacional, indústria militar e nova indústria de energia, considerando que a neutralização de carbono impulsiona a transformação de energia e reduz o consumo de energia, esperamos que a indústria de carboneto de silício inaugure um período de rápido desenvolvimento. Para sugestões e sugestões, concentre-se na atenção de uma preocupação proposta para a atenção do ‘ Hebei Sinopack Electronic Technology Co.Ltd(003031) etc.
Dicas de risco
A redução dos custos de SiC não satisfaz as expectativas; O índice de estabilidade e confiabilidade do dispositivo SiC é menor do que o esperado; O risco de aumentar ainda mais o fosso entre a cadeia industrial de SiC da China e os países estrangeiros; O risco de recessão macroeconómica na indústria.
