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一、第三代半導(dǎo)體材料產(chǎn)業(yè)鏈之碳化硅

近年來，以碳化硅為代表的第三代半導(dǎo)體材料在禁帶寬度、擊穿電場強(qiáng)度、飽和電子漂移速率、熱導(dǎo)率以及抗輻射等關(guān)鍵參數(shù)方面具有顯著優(yōu)勢，進(jìn)一步滿足了現(xiàn)代工業(yè)對(duì)高功率、高電壓、高頻率的需求。以碳化硅為襯底制成的功率器件相比硅基功率器件具有優(yōu)越的電氣性能，具體如下：

資料來源：中商產(chǎn)業(yè)研究院整理

正是由于碳化硅器件具備的上述優(yōu)越性能，可以滿足電力電子技術(shù)對(duì)高溫、高功率、高壓、高頻及抗輻射等惡劣工作條件的新要求，從而成為半導(dǎo)體材料領(lǐng)域最具前景的材料之一。

近年來碳化硅晶片作為襯底材料的應(yīng)用逐步成熟并進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化階段，以碳化硅晶片為襯底，通常使用化學(xué)氣相沉積（CVD）方法，在晶片上淀積一層單晶形成外延片。其中，在導(dǎo)電型碳化硅襯底上生長碳化硅外延層制得碳化硅外延片，可進(jìn)一步制成功率器件，應(yīng)用于新能源汽車、光伏發(fā)電、軌道交通、智能電網(wǎng)、航空航天等領(lǐng)域；在半絕緣型碳化硅襯底上生長氮化鎵外延層制得碳化硅基氮化鎵（GaN-on-SiC）外延片，可進(jìn)一步制成微波射頻器件，應(yīng)用于5G通訊、雷達(dá)等領(lǐng)域。

碳化硅晶片經(jīng)外延生長后主要用于制造功率器件、射頻器件等分立器件?？蓮V泛應(yīng)用于新能源汽車、5G通訊、光伏發(fā)電、軌道交通、智能電網(wǎng)、航空航天等現(xiàn)代工業(yè)領(lǐng)域，在我國“新基建”的各主要領(lǐng)域中發(fā)揮重要作用。

（一）功率器件

碳化硅功率器件被廣泛應(yīng)用于新能源汽車中的主驅(qū)逆變器、DC/DC轉(zhuǎn)換器、充電系統(tǒng)中的車載充電機(jī)和充電樁等，光伏、風(fēng)電等領(lǐng)域。受益新能源汽車的放量，碳化硅功率器件市場將快速增長。根據(jù)Yole數(shù)據(jù)，2018年和2024年碳化硅功率器件市場規(guī)模分別約4億和50億美元，復(fù)合增速約51%，按照該復(fù)合增速，2027年碳化硅功率器件市場規(guī)模約172億美元。

碳化硅材料市場規(guī)模預(yù)測