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云博代理:助力5G和电动汽车生长 第三代半导体质料市场空间有多大?焦点标的有哪些?

05-28 热点

证券时报网新闻,5月26日,北京元芯碳基集成电路研究院宣布,由该院中国科学院院士北京大学教授彭练矛和张志勇教授率领的团队,经由多年研究与实践,解决了历久困扰碳基半导体质料制备的瓶颈,如质料的纯度、密度与面积问题。他们的这项研究成果已经被收录在今年5月22日的《科学》期刊“应用物理器件科技”栏目中。

半导体质料共履历了三个生长阶段:第一阶段是以硅(Si)、锗(Ge)为代表的第一代半导体质料;第二阶段是以砷化镓(GaAs)、磷化铟(InP)等化合物为代表;第三阶段是以氮化镓(GaN)、碳化硅(SiC)、硒化锌(ZnSe)等宽带半导体质料为主。

宽禁带半导体质料又称为第三代半导体质料,是指禁带宽度在2.3eV(电子伏特)及以上的半导体质料(而硅的禁带宽度为1.12eV),其中较为典型的和成熟的包罗碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)等。

第三代半导体质料在禁带宽度、热导率、介电常数、电子漂移速率方面的特征使其适合制作高频、高功率、高温、抗辐射、高密度集成电路;其在禁带宽度方面的特征使其适合制作发光器件或光探测器等。其中碳化硅质料在功率半导体和器件工艺较为热门,氮化镓质料外延生长和光电子比重较大。第三代半导体相关专利申请自2000年以来快速增进,美国早期领衔全球专利增进,近些年我国的申请量快速增进,逾越美国。

国家战略新兴产业政策中多次提到以碳化硅、氮化镓为代表的第三代半导体器件,随着海内多家企业最先重视该领域,努力结构相关项目,我国的第三代半导体质料及器件有望实现较快生长。

市场空间有多大?

天风证券以为,碳化硅功率器件具有高频、 高效、 高温、 高压等优势,是下一代功率器件的生长方向。受高效电源、电动汽车等行业的需求驱动,碳化硅功率器件未来市场容量将以跨越30%的年复合增进率生长,预计2027年市场容量到达120亿美元。

专家以为,碳化硅器件现在在价钱上是硅器件的1.5-2倍左右,有望在2023-2025年左右形成竞争款式。未来5-10年,若是氮化镓在电压性能和可靠性能上能进一步的提升,那么在电动汽车动力系统领域会和碳化硅形成一定的竞争。

国泰君安以为,从全产业链角度,以5年的维度来看,第三代半导体器件和系统的成本(包罗后期运行时代的能耗节约),比硅基器件和系统将会具备性价比优势,从而快速地推动行业的生长。单从质料自己的成本来讲,碳化硅氮化镓不太可能和硅片形成竞争。

兴业证券以为,光伏、半导体成长性明确,先进碳基质料渗透率有望提升。随着5G和物联网等应用快速生长,对硅晶圆整体需求快速提升,全球新一轮半导体资源开支启动,自主可控有望打开关键设备、质料端的国产替换空间。光伏和半导体产业硅片大尺寸化趋势明确,对强度、纯度、导热系数等指标提出了更高的要求,传统石墨质料安全性、经济性不足,先进碳基复合质料有望逐步对其替换,渗透率提升,成为光伏、半导体产业晶硅制造热场系统部件主流质料。

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