SiC大戰拉開帷幕，中國勝算幾何

近些年，隨著電動汽車以及其他系統的增長，碳化硅（SiC）功率半導體市場正在經歷需求的突然激增，因此也吸引了產業鏈相關企業的關注。在產業應用進一步成熟的趨勢下，SiC的爭奪戰正一觸即發。

碳化硅材料之殤

SiC器件成本高的一大原因就是SiC襯底貴，目前，襯底成本大約是加工晶片的50%，外延片是25%，器件晶圓生產環節20%，封裝測試環節5%。SiC襯底不止貴，生產工藝還復雜，與硅相比，碳化硅很難處理、研磨和鋸切，挑戰非常大。所以大多數企業都是從Cree、Rohm等供應商購買襯底。

SiC器件廣泛用于光伏逆變器、工業電源和充電樁市場，再加上特斯拉等新能源汽車廠開始陸續導入SiC器件，導致SiC器件用量激增，也直接拉到SiC襯底和外延片需求量增漲。目前SiC材料產能十分緊缺，能否穩定供貨是碳化硅功率產品很重要的產品屬性。

但由于碳化硅產業的封閉性帶來的供應鏈壁壘一時無解。由于長晶和工藝經驗的高度相關，Cree、Rohm、II-V等主流材料廠商的長晶爐都自行設計，牢牢掌控核心長晶環節的上游設備資源。新進入者需要同時解決工藝和設備的問題，難度不小。

所幸的是，2020年和2021年的缺芯之痛，讓下游客戶特別是汽車客戶對上游器件廠商的穩定供貨能力會更加關注，將對IDM器件廠商會有更強的偏移。于是主流器件廠商紛紛找上上游材料廠商，或并購，或簽署長期供應協議。

SiC在半導體中的好處

隨著電子設備和邏輯板的市場進一步增長，傳統硅的缺點日益凸顯，為此設計師和制造商一直在尋找更好，更智能的方法來制造這些重要組件。

碳化硅就是這樣一個存在，由于碳化硅材料具有較大的禁帶寬度以及優異的導熱性能，相比傳統硅技術，碳化硅技術可以兼得高頻和高壓這兩個重要特性。而且相同規格的碳化硅芯片只有硅芯片十分之一大小，不僅如此，基于碳化硅技術的系統應用中，更少的散熱需求和更小的被動元器件導致整個裝置的體積也大大減小。

因此碳化硅功率半導體在普通硅半導體中脫穎而出，在電子電力、光電子以及微波通訊等領域均有著廣闊的應用前景。

電力行業是SiC功率半導體的重要市場之一，特別是由于其在大功率應用場合中仍然有較低的功耗。以SiC為代表的第三代半導體具有禁帶寬、熱導率高、擊穿場強高，飽和電子漂移速率高、化學性能穩定、硬度高、抗磨損、高鍵和高能量以及抗輻射等優點，可廣泛用于制造高溫、高頻、高功率、抗輻射、大功率和高密集集成電子器件。

在光電子領域，SiC材料具有與GaN晶格失配小、熱導率高、器件尺寸小、抗靜電能力強、可靠性高等優點，是GaN系外延材料的理想襯底，由于其良好的熱導率，解決了功率型GaN-LED器件的散熱問題，特別適合制備大功率的半導體照明用LED，這樣大大提高了出光效率，又能有效的降低能耗。

業內人士指出，電動汽車行業是SiC應用前景最廣闊的行業，SiC技術帶來的電池使用效率顯著提升以及電驅動裝置重量和體積的縮小正是電動汽車技術最需要的。而就目前來看，工業電源行業是SiC普及和應用率較高的行業，使用碳化硅產品可以顯著提升工業領域的電能利用效率。

SiC爭奪戰悄然打響

從產業進程來看，SiC的研究經歷了多次高峰期。但受制于工藝技術、產能等因素，如何平衡好性能與成本，成為SiC器件產業化的最重要因素。

近些年，由于電動汽車等新興產業快速發展，對于SiC器件的需求呈現上升趨勢，進一步促進了其產業化進程，由此也使得上游晶圓供應進一步吃緊。

目前全球能夠提供穩定SiC晶圓產能的也就三、四家企業，短期內上游晶圓依舊持續缺貨，器件廠商也紛紛簽訂長約以保證產能供應。下游旺盛的需求，使得上游廠商紛紛拋出增產計劃，以爭奪下游訂單或保障器件的穩定供應。

除了上游產能競爭之外，SiC器件領域的爭奪顯然更加激烈。包括安森美、東芝、富士電機、三菱、英飛凌、羅姆、意法半導體、Littelfuse、通用電氣和GeneSiC等公司都躍躍欲試。