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全球碳化硅单晶片产量分析 大尺寸碳化硅单晶成为发展趋势

  • 2022年6月13日 zengyan来源:互联网 1482 98
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在5G、新能源汽车等产业快速发展推动下,碳化硅单晶需求持续增长,数据显示,2021年全球碳化硅单晶片产量达到19万片左右。

全球碳化硅单晶片产量分析

在5G、新能源汽车等产业快速发展推动下,碳化硅单晶需求持续增长,数据显示,2021年全球碳化硅单晶片产量达到19万片左右。2021年在全球市场中,4英寸碳化硅单晶平均单价在2500元左右,6英寸碳化硅单晶平均单价在7000元左右,若8英寸大尺寸碳化硅单晶投入市场,其平均单价将达到万元以上。大尺寸碳化硅单晶在降低下游企业成本的同时,可提高生产企业的核心竞争力,提升其盈利能力。

大尺寸碳化硅单晶成为发展趋势

碳化硅(SiC)是第三代半导体材料,具有高频、高压、大功率、低功耗的优点。单晶状态的碳化硅即为碳化硅单晶,是重要的宽禁带半导体材料,主要包括3C、4H、6H等异构体。碳化硅单晶制备得到的氮化硅衬底,是制造碳化硅器件的关键基础材料,为降低碳化硅器件生产成本,大尺寸碳化硅单晶成为发展趋势。

据中研普华产业研究院出版的《2022-2027年中国碳化硅单晶片行业发展趋势及投资风险研究报告》统计分析显示:

碳化硅晶片的主要应用领域有LED固体照明和高频率器件。该材料具有高出传统硅数倍的禁带、漂移速度、击穿电压、热导率、耐高温等优良特性,在高温、高压、高频、大功率、光电、抗辐射、微波性等电子应用领域和航天、军工、核能等极端环境应用有着不可替代的优势。国内独家碳化硅单晶供应商,在研发、技术、市场开发及商业运作等方面处绝对领先地位,已成功掌握76mm(3英寸)超大宝石级SiC2晶体生长核心技术工艺,达到国际2001年先进水平。

碳化硅产业链分析

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。

碳化硅单晶衬底企业主要有Cree、DowCorning、SiCrystal、II-VI、新日铁住金、Norstel等。其中CREE、II-VI等国际龙头企业已开始投资建设8英寸碳化硅晶片生产线。

国内企业也在积极研发和探索碳化硅器件的产业化,已经形成相对完整的碳化硅产业链体系。中国企业在单晶衬底方面以4英寸为主,目前已经开发出了6英寸导电性SiC衬底和高纯半绝缘SiC衬底。以天科合达和山东天岳为主的SiC晶片厂商发展速度较快,市占率提升明显。三安光电在SiC方面也在深度布局。

山东天岳、天科合达、河北同光、中科节能均已完成6英寸衬底的研发,中电科装备研制出6英寸半绝缘衬底。华润微拥有3条6英寸产线和一条正在建设的12英寸产线,并拥有国内首条实现商用量产的6英寸碳化硅晶圆生产线。露笑科技2020年引进碳化硅重磅研发团队并联合合肥政府共同投资碳化硅。

2021年10月,中科院物理所团队在自研衬底上生长出8英寸大尺寸碳化硅单晶。这表明我国大尺寸碳化硅单晶研制能力已经达到国际先进水平,未来实现产业化转化后,将提升我国碳化硅单晶行业国际竞争力,推动我国碳化硅器件行业发展速度进一步加快。

据了解,天达晶阳碳化硅单晶体项目的首个试验点总投资7337.4万元,主要用于生产4英寸的碳化硅晶片。目前,已经投放使用54台单晶生长炉,年产量达到1.2万片,产值3500万元。

近日,河北天达晶阳半导体技术股份有限公司(简称“天达晶阳”)碳化硅晶片项目传来了新动态。为进一步提高碳化硅晶片的产量,天达晶阳将再投资7.31亿元,建设(拥有)400台套完整(设备)的碳化硅晶体生产线。届时,4-8英寸碳化硅晶片的年产能将达到12万片。

天达晶阳项目负责经理韩志安介绍,产品应用后能够提高能量的转换效率30%,大大减少了电能损耗,目前我们公司的产品已经被越来越多的知名企业所接受和应用,比如华为,比亚迪等。

日前,云南锗业在互动平台表示,公司与中科院半导体所成立联合实验室,以大直径低位错密度锗、砷化镓、磷化铟、碳化硅单晶材料制备及其应用为重点研究方向,深入开展锗、砷化镓、磷化铟、碳化硅单晶材料生长制备技术、材料物性检测分析、光电子微电子器件研发等应用技术方面研究。

云南锗业表示,“十四五”期间,公司在做好原有锗材料产品供应同时,将加大现有非锗半导体材料、红外级锗产品、光伏级锗产品等高附加值产品的研发投入,实现由锗矿初级资源提供商向锗资源深加工商转型升级。

未来行业市场发展前景和投资机会在哪?欲了解更多关于行业具体详情可以点击查看中研普华产业研究院的报告《2022-2027年中国碳化硅单晶片行业发展趋势及投资风险研究报告》。报告对行业相关各种因素进行具体调查、研究、分析,洞察行业今后的发展方向、行业竞争格局的演变趋势以及技术标准、市场规模、潜在问题与行业发展的症结所在,评估行业投资价值、效果效益程度,提出建设性意见建议,为行业投资决策者和企业经营者提供参考依据。

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