9月11日消息，據(jù)BusinessKorea報(bào)道，韓國(guó)半導(dǎo)體晶圓制造商SK Siltron于9月10日宣布，該公司董事會(huì)已批準(zhǔn)以4.5億美元收購(gòu)美國(guó)杜邦的碳化硅晶圓業(yè)務(wù)的計(jì)劃。同時(shí)SK Siltron計(jì)劃，在得到國(guó)內(nèi)外相關(guān)部門批準(zhǔn)后，能在今年晚些時(shí)候完成此項(xiàng)收購(gòu)。

報(bào)道指出，由于全球汽車制造商正在擴(kuò)大電動(dòng)汽車生產(chǎn)規(guī)模，導(dǎo)致對(duì)碳化硅晶圓的需求急劇上升。然而由于只有少數(shù)制造商能夠批量生產(chǎn)該種材料，所以當(dāng)下全球范圍內(nèi)的碳化硅晶圓供不應(yīng)求。

目前，該市場(chǎng)主要由美國(guó)和日本制造商主導(dǎo)。對(duì)此有專家表示， SK Siltron從杜邦手中收購(gòu)SiC晶圓業(yè)務(wù)，將有助于該公司擴(kuò)大市場(chǎng)份額。

2017年，SK集團(tuán)宣布正式收購(gòu)生產(chǎn)半導(dǎo)體用基板的Siltron（LG Siltron），借此擴(kuò)大在半導(dǎo)體材料領(lǐng)域的影響力，而今此項(xiàng)行動(dòng)更是表明了SK集團(tuán)在該領(lǐng)域不小的野心。

碳化硅憑借出色的性能優(yōu)勢(shì)被眾多應(yīng)用行業(yè)寄予厚望。作為新興的戰(zhàn)略先導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，碳化硅正被探索、應(yīng)用到更多的領(lǐng)域，市場(chǎng)正呈現(xiàn)爆發(fā)式增長(zhǎng)。

碳化硅是一種第三代寬禁帶半導(dǎo)體材料，具有更寬的禁帶寬度、更高的擊穿電場(chǎng)、更高的熱導(dǎo)率、更大的電子飽和度以及更高的抗輻射能力，在電動(dòng)汽車、電源、軍工、航天等領(lǐng)域備受歡迎，為眾多產(chǎn)業(yè)發(fā)展打開了全新的應(yīng)用可能性，被行業(yè)寄予厚望。

5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、大數(shù)據(jù)傳輸、云計(jì)算、AI技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)等下游新興需求，對(duì)網(wǎng)絡(luò)傳輸速度及容量提出了更高要求。硅材料的負(fù)載量已達(dá)極限，而碳化硅是制造高溫、高頻、大功率半導(dǎo)體器件的理想襯底材料，綜合性能較硅材料可提升上千倍。第三代半導(dǎo)體材料憑借著其優(yōu)異的特性，未來應(yīng)用前景十分廣闊。

碳化硅在大自然也存在，就是罕見的礦物寶石莫桑石。人類1905年第一次在隕石中發(fā)現(xiàn)碳化硅，現(xiàn)在主要來源于人工合成。

器件市場(chǎng)被國(guó)外企業(yè)壟斷

從產(chǎn)業(yè)鏈角度看，碳化硅包括單晶襯底、外延片、器件設(shè)計(jì)、器件制造等環(huán)節(jié)，目前全球碳化硅市場(chǎng)基本被國(guó)外企業(yè)所壟斷。

在全球市場(chǎng)中，單晶襯底企業(yè)主要有Cree、DowCorning、SiCrystal、II-VI、新日鐵住金、Norstel等，外延片企業(yè)主要有DowCorning、II-VI、Norstel、Cree、羅姆、三菱電機(jī)、Infineon等，器件方面，全球大部分市場(chǎng)份額被Infineon、Cree、羅姆、意法半導(dǎo)體等少數(shù)企業(yè)瓜分。

由于碳化硅產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)如芯片性能與材料、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、制造工藝之間的關(guān)聯(lián)性較強(qiáng)，不少企業(yè)仍選擇采用IDM模式，如羅姆和Cree均覆蓋了碳化硅襯底、外延片、器件、模組全產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)，其中Cree占據(jù)襯底市場(chǎng)約40%份額、器件市場(chǎng)約23%份額。

碳化硅器件在國(guó)內(nèi)光伏逆變器、車載充電器、充電樁等領(lǐng)域雖已開始應(yīng)用，但國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上大部分碳化硅功率器件依賴進(jìn)口，主要為Cree、Infineon、日本羅姆等占有。

1987年成立的美國(guó)科銳在碳化硅襯底材料、外延片、器件和模塊領(lǐng)域占據(jù)著絕對(duì)領(lǐng)先地位。

前不久，英飛凌宣布以1.39億美元收購(gòu)初創(chuàng)企業(yè)Siltectra，獲得后者創(chuàng)新技術(shù)ColdSpilt以用于碳化硅晶圓的切割上，進(jìn)一步加碼碳化硅市場(chǎng)。

X—Fab、日本羅姆等企業(yè)早些時(shí)候也相繼宣布將擴(kuò)大碳化硅產(chǎn)能，碳化硅產(chǎn)業(yè)海外重要玩家已開始備戰(zhàn)。

備受關(guān)注的國(guó)內(nèi)企業(yè)

據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，中國(guó)約有碳化硅冶煉企業(yè)三百多家，年生產(chǎn)能力近三百萬噸。碳化硅加工制砂微粉生產(chǎn)企業(yè)主要分布在河南、山東、江蘇、吉林、黑龍江等省。中國(guó)的碳化硅冶煉生產(chǎn)工藝、技術(shù)裝備和單噸能耗達(dá)到世界領(lǐng)先水平，黑、綠碳化硅原塊的質(zhì)量水平也屬世界級(jí)。

碳化硅粗料已能大量供應(yīng)，但是技術(shù)含量極高的納米級(jí)碳化硅粉體的應(yīng)用短時(shí)間不可能形成規(guī)模經(jīng)濟(jì)。碳化硅晶片在我國(guó)研發(fā)尚屬起步階段，碳化硅晶片在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用較少，碳化硅材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展缺乏下游應(yīng)用企業(yè)的支撐。

事實(shí)上，目前整個(gè)碳化硅產(chǎn)業(yè)尚未進(jìn)入成熟期。國(guó)內(nèi)碳化硅產(chǎn)業(yè)仍處于起步階段，與國(guó)際水平仍存在差距。在政府政策支持以及市場(chǎng)需求的驅(qū)動(dòng)下，國(guó)內(nèi)已初步形成了涵蓋各環(huán)節(jié)的碳化硅產(chǎn)業(yè)鏈。

隨著碳化硅市場(chǎng)的發(fā)展，國(guó)內(nèi)布局碳化硅等第三代半導(dǎo)體的企業(yè)有望受關(guān)注。

單晶襯底領(lǐng)域企業(yè)主要有山東天岳先進(jìn)材料科技有限公司，北京天科合達(dá)半導(dǎo)體股份有限公司，河北同光晶體有限公司，中科鋼研節(jié)能科技有限公司等。

外延片領(lǐng)域企業(yè)主要有瀚天天成電子科技（廈門）有限公司、東莞市天域半導(dǎo)體科技公司等。

器件模塊IDM領(lǐng)域企業(yè)主要有中國(guó)電子科技集團(tuán)有限公司，株洲中車時(shí)代電氣股份有限公司，北京世紀(jì)金光半導(dǎo)體有限公司，泰科天潤(rùn)半導(dǎo)體科技公司，廈門芯光潤(rùn)澤科技有限公司，揚(yáng)州揚(yáng)杰電子科技股份有限公司，上海瞻芯電子科技有限公司，全球能源互聯(lián)網(wǎng)研究院有限公司，深圳基本半導(dǎo)體有限公司等。

作為碳化硅半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈中的中游產(chǎn)品，碳化硅外延晶片對(duì)整個(gè)產(chǎn)業(yè)起著承上啟下的作用。

在碳化硅產(chǎn)業(yè)鏈上，目前福建不僅在中游企業(yè)中占據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，還擁有如閩東電機(jī)、東南汽車、金龍汽車、科華恒盛、中船重工等碳化硅器件的重要終端用戶群。通過與這些用戶的強(qiáng)強(qiáng)合作，以及終端產(chǎn)品市場(chǎng)的帶動(dòng)，可以形成材料、器件和應(yīng)用的整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈互補(bǔ)式發(fā)展與整體提升。

應(yīng)用市場(chǎng)前景廣泛，行業(yè)跨度大

碳化硅有許多用途，行業(yè)跨度大，可用于單晶硅、多晶硅、砷化鉀、石英晶體等、太陽能光伏產(chǎn)業(yè)、半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)、壓電晶體產(chǎn)業(yè)工程性加工材料。

光伏領(lǐng)域是目前碳化硅器件最大的應(yīng)用市場(chǎng)。

光伏逆變器對(duì)光伏發(fā)電作用非常重要，不僅具有直交流變換功能，還具有最大限度地發(fā)揮太陽電池性能的功能和系統(tǒng)故障保護(hù)功能。國(guó)內(nèi)逆變器廠家對(duì)新技術(shù)和新器件的應(yīng)用還是太少，在光伏逆變器應(yīng)用上或有突破。

新能源汽車是碳化硅功率器件的主要增長(zhǎng)點(diǎn)，將會(huì)逐漸超過光伏領(lǐng)域。以直流充電樁為例，據(jù)CASA測(cè)算，電動(dòng)汽車充電樁中的碳化硅器件的平均滲透率達(dá)到10%，2018年整個(gè)直流充電樁SiC電力電子器件的市場(chǎng)規(guī)模約為1.3億，較2017年增加了一倍多。

在微電子領(lǐng)域，碳化硅半導(dǎo)體的優(yōu)勢(shì)在1000V以上的中高電壓范圍。1200V以上的碳化硅應(yīng)用領(lǐng)域有新能源汽車，光伏，機(jī)車牽引，智能電網(wǎng)等，高鐵機(jī)車的牽引電壓在6500V以上，地鐵則一般在3300V左右。

碳化硅半導(dǎo)體的電力電子、微波設(shè)備在軍事、航天上均有大量應(yīng)用。

微波器件領(lǐng)域是整個(gè)碳化硅器件應(yīng)用的一個(gè)細(xì)分市場(chǎng)。微波通訊在軍用領(lǐng)域的一個(gè)典型應(yīng)用是相陣控雷達(dá)，像美國(guó)的F/A-18戰(zhàn)斗機(jī)，已經(jīng)裝備了碳化硅襯底外延氮化鎵HEMT(高電子遷移率晶體管)。還有地基導(dǎo)彈系統(tǒng)，像薩德系統(tǒng)中的核心器件就是碳化硅襯底外延氮化鎵的HEMT，美軍已基本全面裝備使用，而我國(guó)仍未完全立項(xiàng)。

射頻微波領(lǐng)域?qū)?yīng)于民用就是通訊領(lǐng)域，也是整個(gè)碳化硅半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)應(yīng)用增長(zhǎng)的關(guān)鍵領(lǐng)域。2018年6月，首個(gè)完整版全球統(tǒng)一5G標(biāo)準(zhǔn)正式出爐。5G的應(yīng)用會(huì)大大推動(dòng)碳化硅半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)程。

基于碳化硅材料的功率半導(dǎo)體適合應(yīng)用于高頻高功率高工作電壓的應(yīng)用場(chǎng)合。例如，光伏儲(chǔ)能和數(shù)據(jù)中心服務(wù)器領(lǐng)域，已經(jīng)在廣泛使用碳化硅器件，隨著碳化硅MOS的工作電壓的提高，未來高速鐵路、風(fēng)電等領(lǐng)域也是碳化硅的潛在應(yīng)用市場(chǎng)。

在航空領(lǐng)域，碳化硅制作成碳化硅纖維，碳化硅纖維主要用作耐高溫材料和增強(qiáng)材料，耐高溫材料包括熱屏蔽材料、耐高溫輸送帶、過濾高溫氣體或熔融金屬的濾布等。如做成噴氣式飛機(jī)的剎車片、發(fā)動(dòng)機(jī)葉片、著陸齒輪箱和機(jī)身結(jié)構(gòu)材料等，還可用做體育用品，其短切纖維則可用做高溫爐材等。

其他的應(yīng)用方向像LED產(chǎn)品已實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，是非常大的一個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域，但專利主要被美國(guó)的科銳公司所控制。另外，碳化硅材料具有比硅更好的特性，但并非可以完全取代硅。作為最廣泛的半導(dǎo)體材料，硅仍然具有它的不可替代的應(yīng)用領(lǐng)域。

此外，據(jù)市場(chǎng)調(diào)研公司IHS和Yole預(yù)測(cè)，基于SiC晶圓的電力和電信功率半導(dǎo)體全球市場(chǎng)價(jià)值預(yù)計(jì)將從2019年的13億美元增長(zhǎng)到2025年的52億美元。