2023碳化硅行业发展趋势预测 市场规模有望达到50亿美元

碳化硅外延片，是指在碳化硅衬底上生长了一层有一定要求的、与衬底晶相同的单晶薄膜(外延层)的碳化硅片。在器件制备方面，由于材料的特殊性，器件过程的加工和硅不同的是，采用了高温的工艺，包括高温离子注入、高温氧化以及高温退火工艺。通常用化学气相沉积(CVD)方法制造，根据不同的掺杂类型，分为n型、p型外延片。

当前碳化硅功率模块主要有引线键合型和平面封装型两种。为了充分发挥碳化硅功率器件的高温、高频优势，必须不断降低功率模块的寄生电感、降低互连层热阻，并提高芯片在高温下的稳定运行能力。碳化硅功率模块的封装工艺和封装材料基本沿用了硅功率模块的成熟技术，在焊接、引线、基板、散热等方面的创新不足，功率模块杂散参数较大，可靠性不高。

2023碳化硅行业发展趋势预测

目前碳化硅器件高温、高功率密度封装的工艺及材料尚不完全成熟。为了发挥碳化硅功率器件的高温优势，必须进一步研发先进烧结材料和工艺，在高温、高可靠封装材料及互连技术等方面实现整体突破。

第三代半导体是国家2030规划和“十四五”国家研发计划确定的重要发展方向，是我国半导体产业弯道超车的机会，要重点扶持、协同攻关第三代半导体产业，可以在国内重点扶植3-5家世界级龙头企业，加大整个产业链条的合作力度。

国内外各大半导体元器件企业纷纷加大了新产品的推广力度，第三代半导体也开始频频出现在各地园区招商引资名单中。8月18日最新消息，碳化硅龙头科锐(Cree)宣布2021年财年第四季度财报时透露，公司有望在2022年初建成世界上最大的碳化硅工厂，使其能够充分利用未来几十年的增长机遇。

2018年全球碳化硅市场只有4亿美元，到2024年有望达到50亿美元。碳化硅未来增量和存量市场上都会有爆发。在SiC产业链中，龙头企业的经营模式以IDM模式为主，主要的市场份额被德国Infineon、美国Cree、日本罗姆以及意法半导体占据;与国际巨头相比，国内IDM厂商泰科天润、瑞能半导体以及华润微还有较大差距。从全球碳化硅(SiC)衬底的企业进行情况来看，2018年，美国CREE公司占龙头地位，市场份额达62%，其次是美国II-VI公司，市场份额约为16%。总体来看，在碳化硅市场中，美国厂商占据主要地位。

根据中研普华研究院出版的《2022-2026年中国碳化硅行业竞争格局及发展趋势预测报告》显示：

碳化硅是第三代半导体产业发展的重要基础材料，碳化硅功率器件以其优异的耐高压、耐高温、低损耗等性能，能够有效满足电力电子系统的高效率、小型化和轻量化要求。在新能源汽车、光伏发电、轨道交通、智能电网等领域具有明显优势。因其优越的物理性能：高禁带宽度(对应高击穿电场和高功率密度)、高电导率、高热导率，有望成为未来最被广泛使用的制作半导体芯片的基础材料。

半导体芯片分为集成电路和分立器件，但不论是集成电路还是分立器件，其基本结构都可划分为“衬底-外延-器件”结构。碳化硅产业链也可分为三个环节：分别是上游衬底，中游外延片和下游器件制造。碳化硅在半导体中存在的主要形式是作为衬底材料。碳化硅晶片作为半导体衬底材料，长晶难度大，技术壁垒高，毛利率可达50%左右。已经过外延生长、器件制造等环节，可制成碳化硅基功率器件和微波射频器件。晶片尺寸越大，对应晶体的生长与加工技术难度越大。

碳化硅产业上游通过原材料制成衬底材料然后制成外延材料;中游包括碳化硅器件、碳化硅功率半导体、碳化硅功率模块;下游应用于5G通信、新能源汽车、光伏、半导体、轨道交通、钢铁行业、建材行业等。碳化硅衬底是一种由碳和硅两种元素组成的化合物半导体单晶材料，具备禁带宽度大、热导率高、临界击穿场强高、电子饱和漂移速率高等特点。根据下游应用领域不同，可分类为导电型和半绝缘型。

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