隨著碳化硅(SiC)進(jìn)入新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈、氮化鎵(GaN)在快充上的規(guī)�；瘧�(yīng)用，第三代半導(dǎo)體逐步進(jìn)入消費(fèi)端和工業(yè)端，在功率半導(dǎo)體領(lǐng)域嶄露頭角。

中國第三代半導(dǎo)體真正要火起來并不容易，面臨四大問題。

第一大問題：技術(shù)差距明顯

第三代半導(dǎo)體的生產(chǎn)步驟包括單晶生長、外延層生長以及器件/芯片制造，分別對應(yīng)襯底、外延和器件/芯片�？傮w來說，第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)目前主要處于國外企業(yè)壟斷的局面。

對于氮化鎵的布局，記者表示：“2020年華燦光電募集約3億元投向GaN電力電子器件領(lǐng)域。電子電力器件與公司深耕的光電領(lǐng)域應(yīng)用市場有所不同，但材料體系相似，工藝制備方面有一定相通之處，電力電子器件產(chǎn)品工藝段更為復(fù)雜，線寬控制和設(shè)備的要求更高。目前6英寸硅基GaN電力電子器件工藝已通線，預(yù)計2022年推出650V cascode產(chǎn)品，2023年具備批量生產(chǎn)和代工能力。

第一個是碳化硅的襯底，海外目前是6英寸轉(zhuǎn)8英寸，國內(nèi)現(xiàn)在是4英寸轉(zhuǎn)6英寸，有很大差距;另一個海外商用碳化硅使用了MOS管，而國內(nèi)還在使用二極管

第二大問題：市場應(yīng)用有限

從增量來源來看，5G、光伏智能電網(wǎng)、新能源汽車等是主要的增量來源。根據(jù)第3代半導(dǎo)體的發(fā)展情況，其主要應(yīng)用為半導(dǎo)體照明、電力電子器件、激光器和探測器、以及其他領(lǐng)域，每個領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)成熟度各不相同。

4、其他應(yīng)用在前沿研究領(lǐng)域

第三代半導(dǎo)體可用于太陽能電池、生物傳感器、水制氫媒介、及其他一些新興應(yīng)用。

在國內(nèi)，得到高度關(guān)注的第三代半導(dǎo)體應(yīng)用有：氮化鎵充電器電源IC、氮化鎵基站PA、氮化鎵5G手機(jī)PA、氮化鎵IGBT、碳化硅SBD、碳化硅MOSFET。

第三大問題：成本是最大瓶頸

第三代半導(dǎo)體要擴(kuò)大應(yīng)用市場，成本是最大瓶頸。

以碳化硅來說，技術(shù)難度在于3點(diǎn)：

1.在長晶的源頭晶種純度要求相當(dāng)高

2.長晶的時間相當(dāng)長，碳化硅晶棒約需要7天。一般硅材料長晶平均約3-4天即可長成一根晶棒。

3.長一根碳化硅的長晶棒只能長出2公分，量產(chǎn)的成本高很多。而一般的硅晶棒約有200公分的長度。

據(jù)說，第三代半導(dǎo)體材料，這樣一片厚度只有0.5毫米的“碳化硅”6英寸晶片，市場售價高達(dá)2000美金。而12吋硅晶圓的平均單價在108～112美元價位，再加上制造成本和良率，第三代半導(dǎo)體比第一代半導(dǎo)體硅晶成本要貴很多倍。

第四大問題：產(chǎn)業(yè)人才短缺

化合物半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)人才的培養(yǎng)時間比第一代半導(dǎo)體人才的培養(yǎng)時間更長，沒有個3-5年根本就成長不起來。

第三代半導(dǎo)體材料目前產(chǎn)業(yè)化主要集中在碳化硅和氮化鎵兩個方向，其中碳化硅應(yīng)用已有十多年，產(chǎn)業(yè)化更加成熟。

由于硅工藝已經(jīng)非常成熟，在單個芯片成本上具有優(yōu)勢，據(jù)了解，碳化硅或氮化鎵的單個器件可以高達(dá)硅的4倍。

在不少業(yè)內(nèi)人士看來，第三代半導(dǎo)體在技術(shù)層面并沒有太大瓶頸，國內(nèi)外的實(shí)驗(yàn)室能夠進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)，但是最關(guān)鍵的在于量產(chǎn)，這就涉及團(tuán)隊的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)、人才構(gòu)成等因素。

隨著量產(chǎn)推進(jìn)，成本將會快速下降。

其中，設(shè)備商扮演著重要角色，“產(chǎn)業(yè)發(fā)展起來，最關(guān)鍵的就是要節(jié)省成本，(碳化硅領(lǐng)域)今天相比競爭對手，愛思強(qiáng)有10%到15%的成本優(yōu)勢，我們預(yù)計在2023年還可以繼續(xù)下降25%左右的成本，”方子文談道，“在氮化鎵領(lǐng)域，我們的生產(chǎn)成本到2023年會持續(xù)下降20%到30%左右，我們的產(chǎn)能也會提升20%到30%左右。”

這又和自動化產(chǎn)線息息相關(guān)

生產(chǎn)之外，第三代半導(dǎo)體企業(yè)還面對著盈利、需求的考驗(yàn)，有產(chǎn)業(yè)鏈人士向記者表示：“功率器件生意很難做，有時甚至要倒貼。比如在不少商務(wù)合同中，如果出現(xiàn)產(chǎn)品賠償?shù)膯栴}，功率器件企業(yè)還需要賠償客戶損失的利潤，而非器件本身的成本，因此前端承受的風(fēng)險較大，一些投資機(jī)構(gòu)開始會優(yōu)先選擇封裝環(huán)節(jié)企業(yè)來降低風(fēng)險。”

(關(guān)鍵字：半導(dǎo)體)