全球高性能功率半導(dǎo)體市場呈現(xiàn)新趨勢

新型電動汽車（EV）與可再生能源發(fā)電的需求催生了功率半導(dǎo)體市場的增長，它正逐步淘汰傳統(tǒng)的硅基功率半導(dǎo)體。領(lǐng)先制造商如日本政府支持的日本供應(yīng)商開始投入精力，研發(fā)碳化硅（SiC）、氮化鎵（GaN）、氧化鎵（GaO）及金剛石等新型高性能功率半導(dǎo)體材料。

當(dāng)前，金剛石基功率半導(dǎo)體仍處在開發(fā)階段；而GaO功率半導(dǎo)體預(yù)計將于2023年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。但在未來兩、三十年內(nèi)，它們才能廣泛應(yīng)用于市場。據(jù)富士經(jīng)濟(jì)市場研究預(yù)測，2022年，全球SiC功率半導(dǎo)體市場占有率高達(dá)97%，GaN基功率半導(dǎo)體市場占有率達(dá)2%且已經(jīng)進(jìn)入市場。

Resonac（原昭和電工）是全球SiC外延片市場的佼佼者，該公司除了與羅姆半導(dǎo)體、英飛凌等建立長期供貨關(guān)系之外，還獲得了日本企業(yè)的大量投資，以擴(kuò)大其SiC功率半導(dǎo)體業(yè)務(wù)生產(chǎn)規(guī)模。如今，他們已成功簽訂了多份SiC材料長期供給協(xié)議。

日本新能源和產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開發(fā)機(jī)構(gòu)（NEDO）已承諾投入186億日元（1.28億美元）研發(fā)經(jīng)費(fèi)，補(bǔ)貼涉及大型8英寸SiC生產(chǎn)設(shè)備和技術(shù)的相關(guān)項(xiàng)目。這正好與Resonac目標(biāo)相符，即將其2022年至2028年間的SiC外延業(yè)務(wù)收入提高至原來的五倍。此外，Artience、住友電木等日本公司也在生產(chǎn)用于SiC功率半導(dǎo)體的耐熱材料方面有所建樹。

在另一邊，信越化學(xué)（Shin-Etsu Chemical）推出的復(fù)合材料基板，解決了GaN外延生長問題，開始實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)，提高生產(chǎn)效率。設(shè)備制造商沖電氣工業(yè)（OKI）預(yù)計，其基于GaN襯底的相關(guān)業(yè)務(wù)將在2028年前開始盈利。根據(jù)富士經(jīng)濟(jì)預(yù)測，2023年全球功率半導(dǎo)體市場規(guī)模將達(dá)到3萬億日元，其中硅基功率半導(dǎo)體仍然占據(jù)主導(dǎo)地位（92%）。然而，預(yù)計在2022年至2023年之間，全球功率半導(dǎo)體市場上的硅基功率半導(dǎo)體增幅只有11.0%，而化合物功率半導(dǎo)體的增速則達(dá)到34.5%。預(yù)計在2035年，化合物功率半導(dǎo)體的市場體量將會達(dá)到現(xiàn)今的31倍之多，而同期的硅功率半導(dǎo)體僅可能增長3.2倍。