以碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN）为代表的宽禁带半导体市场正在发达进展。随着5G、电动汽车等新兴市场显现，SiC和GaN不行替换的上风使得相干产物的研发与应用加快；随着制备技能的前进，SiC与GaN器件与模块在需求拉动下，叠加本钱低落，SiC和GaN将迎来高光期间。
IDM强化SiC营业
带头年老Cree蜕变
2021年3月1日，科锐（Cree）公布完成出售LED产物奇迹部分，加上2019年5月完成照明营业出售生意业务，至此Cree完全蜕酿成一家以宽禁带半导体SiC（SiC on SiC，功率器件）和GaN（GaN on SiC，射频器件 ）产物为主的公司，重要营业包罗出售衬底、外延片、功率或射频器件产物，而且提供氮化镓射频器件代产业务，席卷了宽禁带半导体的全部关键。别的，公司还公布，将在2021年末正式改名“疾狼（Wolfspeed）”。
1987年景立的Cree在SiC和GaN上制造了多个业界第一：1991年公布了天下上第一个贸易化的SiC晶圆；1998年推出业界首个基于SiC基GaN的HEMT产物；2000年初次展示了具有创记录功率密度的GaN MMIC产物；2002年公布600V商用SiC JBS（肖特基二极管）；2011年推出业界首款SiC MOSFET；2017年推出业界首个1700V SiC半桥模块，并公布了900 V/150 A的SiC MOSFET芯片。
2019年5月，Cree公布将在5年内投资10亿美元用于在美国扩大SiC和GaN产能，包罗投资4.5亿美元在纽约州Marcy建筑一座8英寸晶圆工场（North Fab），同时投资4.5亿美元在总部北卡罗莱纳州达勒姆市（Durham）改扩建6英寸晶圆和衬底质料工场为超等衬底质料工场，别的1亿美元用于流淌资金。同年10月公布在纽约州立理工学院奥尔巴尼分校乐成完成了首批8英寸SiC晶圆样品的制备。
Cree位于纽约Marcy的8英寸SiC晶圆工场已于2020年2月开工，2021年4月设置装备摆设开始搬入，估计将在2022年启用生产。FAB空间458000平方英尺，此中干净室空间为135000平方英尺。到2024年满产时，将到达2017年产能的30倍，同时产物要切合车规级。
Cree的雄心打算：2024年8英寸SiC晶圆工场计划达产； 2024年SiC和GaN器件产物营业占比将凌驾质料营业占比；2024年营收15亿美元，EBIT3.75亿元的谋划目的。
新的8英寸SiC晶圆工场
Infineon提供全方位产物组合
英飞凌（Infineon）结构SiC多年，早在1992年Infineon的前身西门子半导体部分就开始研究SiC；1998年开始2英寸SiC生产；2001年SiC二极管上市；2006年推出首款SiC混淆模块2007年开始3英寸SiC生产；2009年推出首个SiC高压模块；2010年开始4英寸SiC生产；2014年公布SiC结型场效应管（JFET）；2015年开始向6英寸转换；2016年推出CoolSiC MOSFET，并敏捷由太阳能市场进入产业应用、汽车市场。
2018年，英飞凌收购了碳化硅晶圆切割范畴的新锐公司Siltectra，据悉Siltectra的冷切割技能（Cold Spilt）相比传统工艺将进步90%的生产服从。2020年11月13日，Infineon与GT Advanced Technologies（GTAT）签订五年期SiC晶棒供货协议。
STM办理质料困扰
1996年意法半导体（STM）就开始进军SiC市场，一向和SiC衬底和外延片制造商互助，2004年推出公司第一个SiC二极管，2009年推出首个SiC MOSFET，随落伍入车规级市场。2016年开始采纳6英寸SiC外延片。
为了让SiC的提供链变得越发妥当，意法半导体（STM）除签订恒久提供协议后，还举行了并购。
2019年1月，意法半导体（STM）和Cree签订一项多年期协议，在此时期，意法半导体可得到代价2.5亿美元6英寸SiC衬底和外延片。
2019年12月，意法半导体（STM）以1.375亿美元现金完成收购瑞典SiC衬底和外延片制造商Norstel AB，Norstel将被完全整合到意法半导体（STM）的环球研发和制造营业中，陆续进展6英寸碳化硅衬底和外延片生财产务、研发6英寸碳化硅衬底和外延片以及更遍及的宽禁带质料。
意法半导体（STM）表现公司鼎力大举进展碳化硅（SiC）营业，并将其作为计谋和收入的要害部门的打算。
Rohm积极投资扩产
2000年罗姆（Rohm）就已经开始研究SiC，直到2009年通过收购德国SiC衬底和外延片提供商SiCrystal，真正有了实质性的希望。2010年推出首批批量生产的SiC肖特基二极管和MOSFET，2012年批量生产全SiC模块，2015年领先推出沟槽型的SiC MOSFET，2017年交付6英寸SBD。20年的时间，罗姆（Rohm）生产的SiC也从2英寸渐渐进展到6英寸SiC-SBD。
罗姆（Rohm）比年加大在SiC的投资，打算到2025年投资850亿日元，估计产能到2025年将到达16倍。
2021年1月罗姆（Rohm）福冈筑后工场新厂房竣工，将渐渐开始安置生产设置装备摆设，并创建可餍足SiC功率元器件中恒久增进需求的生产体系，估计将于2022年投产。
代工场纷纷加码SiC
对SiC代工公司和以及碳化硅FABLESS来说，要想在市场上取得明显的希望并不简单在SiC市场上，IDM（集成器件制造商）据有主导职位地方，科锐（Cree）、英飞凌（Infineon）、罗姆（Rohm）和意法半导体（STM）等是他们的强劲敌手，这些友商都拥有本身的晶圆制造厂。
SiC代产业务方才起步，但SiC代工场盼望可以或许复制乐成的硅代工场的模式。德国X-Fab、英国Clas-SiC（6英寸）、韩国YES POWERTECHNIX（YPT）以及中国的台湾汉磊（Episil）、厦门三安（SANAN）、芜湖启示（TUS SEMI）都盼望从中分到一杯羹。
德国X-Fab
德国X-Fab已经在其位于美国德克萨斯州拉伯克（Lubbock）的工场提供SiC代工办事，2020年启动了SiC内部外延生产线，客户增至23个，tape outs数目从106增至216个，有8个客户在举行生产，4个客户采纳X-Fab提供的外延片。2020年SiC营收为2100万美元，较2019年营收2320万美元下滑10%，但产量增进了26%。据X-FAB表现，营收下滑是因为原有客户开始自行提供外延片导致。
汉磊（Episil）
2021年4月29日，汉磊（Episil）公布将投资50亿新台币（约11.6亿人民币），尽力进展氮化镓（GaN）和碳化硅（SiC）外延和器件代工。
汉磊从2015年开始为客户提供4英寸SiC 600V-1200V SBD和MOSFET代工，并在2019年开始6英寸SiC代工，其SBD/JBS平台良率凌驾95%。同时，汉磊还在开辟1700V的SiC SBD和SiC沟槽MOSFET工艺。
2020年第2季已通过欧规车用VDA6.3评鉴，48V GaN也已取得Tier 1客户认证，650V GaN已稀有个客户在导入。
2020年6月开始验证子公司嘉晶6英寸碳化硅晶圆。2020年嘉晶完成了650V的硅基GaN外延平台开辟，并开辟出应用于射频的SiC基GaN和硅基GaN外延产物，2020年末SiC基GaN验证完成，硅基GaN估计2021年验证完成。嘉晶已开辟完成1700V与3300V SiC外延平台，3300V SiC外延平台已有日本客户完成验证。
实在汉磊从2009年就投入GaN代工办事。
厦门三安
厦门三安（SANAN）在电力电子范畴，现已推出高可靠性，高功率密度的SiC功率二极管及硅基氮化镓功率器件，已完成SiC功率二极管650V到1700V结构。
碳化硅功率二极管及MOSFET及硅基氮化镓功率器件重要应用于新能源汽车、充电桩、光伏逆变器等电源市场，现在碳化硅二极管开辟客户182家，送样客户92家，转量产客户35家，凌驾30种产物已进入批量量产阶段。二极管产物已有2款产物通过车载认证，送样客户4家。在硅基氮化镓功率器件方面，完成约40家客户工程送样及体系验证，已拿到12家客户设计方案，4家进入量产阶段。
韩国YES POWERTECHNIX（YPT）
建立于2017年的韩国YPT专注于SiC Diode和SiC MOSFET，是韩国第一家贸易化SiC公司。可以提供4英寸SiC代工办事，月产能1500片。
SiC质料之殇
SiC器件本钱高的一大缘故原由便是SiC衬底贵，现在，衬底本钱约莫是加工晶片的50%，外延片是25%，器件晶圆生产关键20%，封装测试关键5%。SiC衬底不止贵，生产工艺还庞大，与硅相比，碳化硅很难处置惩罚、研磨和锯切，挑衅非常大。以是大多数企业都是从Cree、Rohm等提供商购置衬底。
SiC器件遍及用于光伏逆变器、产业电源和充电桩市场，再加上特斯拉等新能源汽车厂开始连续导入SiC器件，导致SiC器件用量激增，也直接拉到SiC衬底和外延片需求量增涨。现在SiC质料产能非常紧缺，可否稳健供货是碳化硅功率产物很紧张的产物属性。
现在Cree是环球最大的SiC衬底和外延片提供商，约占环球一半产能；罗姆（Rohm）、高意（II-VI）排列二、三位，合计占据环球35%的产能。高意（II-VI）打算将6英寸碳化硅质料的产能扩大5-10倍，同时扩大差别化8英寸质料技能批量生产；日本昭和电工（SDK）SiC衬底和外延片月产能2018年从3000片进步到2020年的月产能9000片的范围。
但同时Cree、Rohm、II-VI又是器件提供商，与浩繁客户组成了直接竞争干系，且可以或许通过SiC衬底和外延片的贩卖情形，猎取客户的产物研发节拍、产能摆设等焦点贸易信息，在市场发作后，会让客户很受伤。
但因为碳化硅财产的关闭性带来的提供链壁垒临时无解。因为长晶和工艺履历的高度相干，Cree、Rohm、II-V等主流质料厂商的长晶炉都自行设计，牢牢掌控焦点长晶关键的上游设置装备摆设资源。新进入者必要同时办理工艺和设置装备摆设的题目，难度不小。所幸的是，
2020年和2021年的缺芯之痛，让卑鄙客户格外是汽车客户对上游器件厂商的稳健供货本领会越发存眷，将对IDM器件厂商会有更强的偏移。于是主流器件厂商纷纷找上上游质料厂商，或并购，或签订恒久提供协议。
中国进军SiC胜算多少
现在，在以SiC和GaN为代表的宽禁带半导体质料研究和摆设方面，美、日、欧仍处于天下领先职位地方。因为其将来计谋意义，我国对付宽禁带半导体质料器件研发正举行针对性计划和结构，此中“十三五”国度科技创新计划中也将其作为重点突破偏向。《中华人民共和国百姓经济和社会进展第十四个五年计划和2035年前景目的纲领》中格外指明集成电路攻关偏向：集成电路设计东西、重点装备和高纯靶材等要害质料研发，集成电路先辈工艺和IGBT、MEMS等特色工艺突破，先辈存储技能升级，碳化硅、氮化镓等宽禁带半导体进展。同时许多省市也提出要鼎力大举进展宽禁带半导体。
起首在要害装备方面取得突破。中国电子科技团体公司第四十八研究所牵头的课题构成功研制出实用于4-6英寸SiC质料及器件制造的高温高能离子注入机（烁科中科信）、单晶生长炉、外延生长炉等要害装备，并实现开端应用。
第二在衬底和外延片方面取得突破。中电科质料、天科合达、山东天岳、河北同光晶体、世纪金光等厂商4英寸SiC衬底已经实现大批量产；6英寸衬底进入开端工程化预备和小批量产的阶段；8英寸衬底研发也取得了突破，2020年中电科半导体旗下山西烁科公布8英寸碳化硅衬底片研发乐成，马上进入工程化。中电科质料、瀚每天成、东莞天域等也在SiC外延片取得了更多的希望。
第三在器件和模块方面，中车期间、华润微电子、中电科55所、中电科13所、苏州能讯、上海瞻芯、瑞能半导体、三安集成、嘉兴斯达、扬杰科技、捷捷微电都取得不俗的结果。中车期间6英寸SiC SBD、PiN、MOSFET得到了遍及应用；高压器件国产化方面，2020光阴润微公布了第一代SiC产业级肖特基二极管（1200V、650V）系列产物。
固然说宽禁带半导体器件已经进展了几十年，但是财产仍处于起步阶段，对谁来说时机都是均等的。
盼望各地方当局和投资方脚踏实地、静下心来进展财产，不要想着捞一把就走。2020年至今，国内公布的宽禁带半导体项目凌驾100个，涉及衬底、外延、器件和模块等全产链，打算投资总额凌驾2000亿元。
但如今投资方都喜爱把宽禁带半导体称为第三代半导体，向地方当局宣扬弯道超车。在“第三代”半导体还没有成熟的今日，有人又在公布要搞“第四代半”导体，并传播第四代半导体在2023年要实现大发作。
