中評社北京4月17日電／從國際半導體產業發展趨勢來看，隨著矽半導體材料主導的摩爾定律逐漸走向其物理極限，同時矽也滿足不了微波射頻、高效功率電子和光電子等新需求快速發展的需要，以化合物半導體材料，特別是第三代半導體為代表的半導體新材料快速崛起，未來10年將對國際半導體產業格局重塑產生至關重要的影響。第三代半導體興起於上世紀90年代初，以碳化矽(SiC)、氮化鎵(GaN)等寬禁帶半導體材料為代表，具備擊穿電場高、熱導率大、電子飽和漂移速率高、抗輻射能力強等優越性能，是廣泛用於信息化社會、人工智能、萬物互聯、現代農業、現代醫療、智能交通、國防安全等重點領域的關鍵材料，其發展水平是反映一個國家高技術實力、國防能力和國際競爭力的主要標誌之一。
碳化矽是新型電力系統——特高壓電網必需的可達萬伏千安等級的唯一功率半導體材料，同時也是高鐵和新能源汽車牽引、電控系統的“心臟”，可使高鐵動力系統體積、重量減小20%，損耗降低20%；新能源汽車電控系統體積重量減少80%，電能轉換效率提升20%。氮化鎵則是目前能同時實現高頻、高效、大功率的唯一材料，是支撐5G通信基站升級換代、6G通信基站優先布局、軍用雷達性能得以提高的關鍵材料。
據不完全統計，2022年美國、英國、意大利、新加坡、日本、法國等國家新布局21個第三代半導體公共研發項目，金額超12.6億美元。涉及材料、外延、器件、系統等各環節，突出8英寸碳化矽襯底和晶圓製造、車用800V電壓平台的碳化矽功率器件及電控系統等。
在新能源汽車、光伏、儲能等需求帶動下，第三代半導體產業高速發展，2022年全球碳化矽、氮化鎵功率半導體市場規模約23.7億美元。
從國際應用範圍來看，碳化矽主要應用於新能源汽車、智能電網領域。碳化矽單晶襯底方面，目前半絕緣型襯底以4英寸為主，導電型襯底以6英寸為主，8英寸導電型、半絕緣型襯底已開發出樣品。面向車用的碳化矽金屬氧化物半導體場效應晶體管(SiC MOSFET)和碳化矽功率模塊是企業當前開發的重點。氮化鎵則主要應用於消費類電子市場。氮化鎵襯底以2至4英寸為主，日本住友化學、三菱化學占全球85%市場份額，商業化的氮化鎵同質外延仍以2英寸為主，3英寸處於研發階段。藍寶石基氮化鎵外延材料應用以LED為主，LED芯片市場占光電市場90%以上，植物照明、車用和顯示屏應用市場均呈現較大幅度擴展，主要器件企業包括日亞化學、歐司朗、三星等；矽基氮化鎵外延材料主要應用於消費類電子、新能源汽車等領域，商業化產品以6至8英寸為主，12英寸產品已開發正推進規模化應用，主要企業包括英飛凌、安森美、意法半導體、鬆下等。
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