【研报】第三代半导体行业系列报告之一：第三代半导体大势所趋，国内厂商全产业链布局-20200908（25页）_3mb

第三代半导体行业分析总结

核心内容

第三代半导体材料因其优异的物理性能，成为未来半导体产业发展的重点方向。主要材料包括碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN），其中碳化硅因其更高的热导率、击穿电压和电导率，更适合作为衬底材料，广泛应用于新能源汽车、工业控制、光伏、风电等领域。

主要观点

• 第三代半导体的性能优势：相比第一代（硅基）和第二代（砷化镓）半导体，第三代半导体具有更高的禁带宽度、更高的饱和电子漂移速率、更高的热导率和更高的击穿电场强度，适用于高温、高压、高功率和高频场景。
• 碳化硅作为衬底材料的优势：碳化硅的热导率是氮化镓的约3倍，且氮化镓大尺寸单晶生长困难，因此碳化硅成为当前第三代半导体应用的主流衬底材料。
• 碳化硅器件的应用价值：碳化硅器件具有更高的能量密度和更低的能量损失，可显著提升新能源汽车续航里程，降低系统散热需求，提高整体效率。
• 市场增长潜力大：碳化硅功率器件和衬底材料市场预计将在未来几年实现快速增长，复合增长率分别达51%和44%。
• 国际大厂积极布局：英飞凌、意法半导体等国际企业已通过收购和合作协议布局碳化硅产业链，推动行业发展。
• 国内厂商全面布局：国内厂商在第三代半导体产业链的各个环节均有布局，包括设备、衬底、外延和器件，具备较强的自主可控能力。

关键信息

1. 第三代半导体大势所趋

• 第三代半导体材料主要包括碳化硅和氮化镓，其性能显著优于硅基和砷化镓材料。
• 碳化硅适用于高压、高功率场景，氮化镓适用于高频场景。
• 第三代半导体在新能源汽车、5G通信、工业控制等领域的应用前景广阔。

2. 第三代半导体产业链厂商总结

• 衬底材料：露笑科技、三安光电、天科合达、山东天岳等。
• 外延生长：瀚天天成、东莞天域等。
• 器件制造：三安光电、华润微、斯达半导、扬杰科技等。
• 设备制造：露笑科技、三安光电、晶盛机电等。

3. 投资建议

• 设备厂商：露笑科技、三安光电、晶盛机电。
• 衬底厂商：露笑科技、三安光电、天科合达、山东天岳。
• 外延厂商：瀚天天成、东莞天域。
• 器件厂商：三安光电、华润微、斯达半导、扬杰科技。

4. 风险分析

• 碳化硅良率提升不及预期：由于碳化硅长晶技术难度较高，良率提升面临挑战。
• 疫情缓和不及预期：新能源汽车作为碳化硅的重要下游市场，若疫情未得到有效控制，将影响其增长速度。

市场增长预测

• 碳化硅功率器件市场规模预计从2018年的4亿美元增长至2024年的50亿美元，复合增速为51%。
• 碳化硅衬底材料市场规模预计从2018年的1.21亿美元增长至2024年的11亿美元，复合增速为44%。
• 氮化镓射频器件市场规模预计从2018年的6亿美元增长至2024年的20亿美元，复合增速为20.76%。

应用场景

• 碳化硅器件：主要用于主驱逆变器、DC/DC转换器、车载充电机、充电桩等新能源汽车相关设备，以及光伏、风电等能源转换设备。
• 氮化镓器件：主要用于5G宏基站、卫星通信、微波雷达、航空航天、电子对抗等高频领域。

总结

第三代半导体材料，尤其是碳化硅，因其在性能和应用上的显著优势，成为未来半导体行业的重要发展方向。国内厂商在产业链各环节均有布局，具备较强的自主可控能力。随着新能源汽车和5G建设的推进，碳化硅和氮化镓市场将快速增长，值得投资者重点关注。然而，技术突破、疫情控制等不确定因素可能影响行业的发展速度和市场表现。