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2025-2030年全球与中国反癸烯基三氟硼酸钾行业市场现
2025-08-11
金属新材料行业专题报告：碳化硅：第三代半导体之星
- 2023-04-17 15:35:51上传人：遗忘**en
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耐高温高压高频，碳化硅电气性能优异 碳化硅作为第三代宽禁带半导体材料的代表，在禁带宽度、击穿电场、热导率、电子饱和速率等指标具有显著优势，可满足现代工业对高功率、高电压、高频率的需求，主要被用于制作高速、高频、大功率及发光电子元器件，下游应用领域包括智能电网、新能源汽车、光伏风电、5G通信等。 工艺难度大幅增加，长晶环节是瓶颈 碳化硅制造工艺具有高技术壁垒，衬底长晶存在条件控制严、长晶速
- 1 耐高温高压高频，碳化硅电气性能优异
- 2 工艺难度大幅增加，长晶环节是瓶颈
- 2.1 衬底：晶体生长为最核心工艺环节，切割环节为产能瓶颈
- 2.1.1 晶体生长：条件控制严、长晶速度慢和晶型要求高为主要技术难点
- 2.1.2 晶体加工：切片和薄化为主要技术难点
- 2.2 外延：器件性能决定因素，厚度与掺杂浓度为关键因素
- 3 下游应用场景丰富，新能源带来最大增长点
- 3.1 导电型碳化硅器件：新能源汽车为最大终端应用市场
- 3.2 半绝缘型碳化硅器件： 5G 时代的强大心脏
- 4 碳化硅供需缺口持续扩大，海内外厂商加速研发扩产
- 4.1 供给端：海外龙头主导出货量，全球有效产能仍不足
- 4.2 需求端：下游需求不断扩大，百亿市场空间可期
- 5 欧美日厂商占据龙头，国产技术革新任重道远
- 5.1 Wolfspeed
- 5.2 英飞凌
- 5.3 意法半导体
- 5.4 罗姆
- 5.5 合盛硅业
- 5.6 天岳先进
- 5.7 三安光电
- 6 风险提示
- 行业专题
- http:// www .stocke.com.cn 3/23 请务必阅读正文之后的免责条款部分
- 图 1： 半导体材料性能对比及碳化硅器件特性
- 图 2： 碳化硅产业链全景图谱
- 图 3： 碳化硅衬底工艺流程
- 图 4： 4H -导电型碳化硅单晶衬底
- 图 5： DISCO 研发的激光切片技术相较于现有技术的优势
- 图 6： 4H -SiC 衬底和外延示意图
- 图 7： EPIGRESS 公司的热壁式外延设备反应腔结构图
- 图 8： 厚度为 30um 的 4H -SiC 外延层 SEM 截面图像
- 图 9： 3、4和 6英寸碳化硅外延晶片
- 图 10 ： 碳化硅器件的下游应用领域
- 图 11： 两类碳化硅器件的不同终端应用领域
- 图 12 ： 2021 年导电型碳化硅功率器件下游应用占比
- 图 13 ： 2027 年导电型碳化硅功率器件下游应用占比预测
- 图 14： 碳化硅器件在电动汽车领域的应用
- 图 15 ： 特斯拉 Model 3 采用碳化硅 MOSFET 器件
- 图 16 ： 不同电压平台下， SiC 和 Si 基逆变器的损耗
- 图 17 ： 小鹏 G9 搭载了国内首个量产的车端 800V 高压 SiC 平台
- 图 18 ： 我国新能源充电桩数量存在较大缺口
- 图 19 ： 2026 年碳化硅在汽车各部件的价值占比预测
- 图 20 ： SiC MOS 应用于光伏逆变器可带来更低的损耗和更高的频率
- 图 21 ： 2020 -2050 年碳化硅功率器件在光伏逆变器的渗透率
- 图 22 ： 碳化硅的单位面积导通电阻远小于硅器件
- 图 23 ： Dan foss 和美国田纳西大学联合开发的 12.4kV 光伏并网变换器
- 图 24 ： 碳化硅模块的开关和导通损耗均优于传统硅模块
- 图 25 ： 2018 -2050 年轨道交通中碳化硅功率器件渗透率
- 图 26 ： 不同材料微波射频器件的应用范围对比
- 图 27 ： 碳化硅基氮化镓在 5G 中的应用
- 图 28 ： 2018 年全球导电型碳化硅衬底市场份额
- 图 29 ： 2020 年全球半绝缘型碳化硅衬底市场份额
- 图 30 ： 碳化硅器件发展历程
- 图 31 ： 2021 -2025 碳化硅衬底市场空间 (亿元 )
- 图 32 ： 2021 -2025 碳化硅器件市场空间 (亿元 )
- 图 33 ： 全球碳化硅市场竞争格局
- 图 34 ： Wolfspeed 碳化硅 MOSFET 和裸芯片
- 图 35 ： 英飞凌 48V 车规级功率 SiC MOSFET
- 图 36 ： 意法半导体 SiC MOSFET 系列产品
- 图 37 ： 罗姆第四代 SiC MOSFET 和栅极驱动器 IC
- 图 38 ： 合盛新材料 4H -N型 SiC 衬底产品
- 图 39 ： 天岳先进导电型碳化硅衬底
- 图 40 ： 三安光电 SiC MOSFET 应用于车载 DC/DC 变换器和 OBC
- 表 1： 不同半导体材料性能对比
- 表 2： 三种碳化硅衬底制作方法对比
- 表 3： 国内厂商碳化硅衬底产能
- 表 4： 碳化硅在新能源车下游应用领域的市场空间
- 表 5： 碳化硅在光伏下游应用领域的市场空间预测
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