中商情報網訊：半導體襯底材料包括硅材料和砷化鎵、碳化硅、氮化鎵等化合物半導體材料。硅是目前技術最成熟、使用范圍最廣、市場占比最大的襯底材料，近年來隨著材料制備技術與下游應用市場的成熟，以碳化硅為代表的第三代半導體襯底材料市場規模持續擴大。
一、第三代半導體襯底材料概況
第三代半導體材料以碳化硅、氮化鎵為代表，與前兩代半導體材料相比最大的優勢是較寬的禁帶寬度，保證了其可擊穿更高的電場強度，適合制備耐高壓、高頻的功率器件，是電動汽車、5G基站、衛星等新興領域的理想材料。
具體對比情況如下圖所示：
資料來源：中商產業研究院整理
二、碳化硅晶片產業鏈
第三代半導體材料中，受技術與工藝水平限制，氮化鎵材料作為襯底實現規模化應用仍面臨挑戰，其應用主要是以藍寶石、硅晶片或碳化硅晶片為襯底，通過外延生長氮化鎵以制造氮化鎵器件。相比而言，近年來碳化硅晶片作為襯底材料的應用逐步成熟并進入產業化階段，以碳化硅晶片為襯底的下游產業鏈圖示如下：
資料來源：中商產業研究院整理
以碳化硅晶片為襯底，通常使用化學氣相沉積（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，可進一步制成功率器件，應用于新能源汽車、光伏發電、軌道交通、智能電網、航空航天等領域；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，可進一步制成微波射頻器件，應用于5G通訊、雷達等領域。
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