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ayx爱游戏官网登录:碳化硅同质外延片领域实力厂商深度解析

来源:ayx爱游戏官网登录    发布时间:2026-01-22 01:40:45

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  碳化硅(Silicon Carbide, SiC)作为第三代半导体的核心材料,凭借其高击穿场强、高饱和电子漂移速率、高热导率等优异的物理特性,正深刻变革着新能源汽车、光伏储能、数据中心电源等领域。在碳化硅产业链中,外延生长是决定*终器件性能和可靠性的核心环节。碳化硅同质外延,即在碳化硅单晶衬底上继续生长一层或多层碳化硅晶体,其质量直接决定了下游功率器件(如SiC MOSFET)的良率与电学性能。当前,全球SiC外延市场集中度高,头部企业凭借技术、规模和客户优势构筑了坚实的竞争壁垒。

  碳化硅半导体材料拥有超过250种晶体结构(多型体),其中4H-SiC和6H-SiC是*具商业经济价值的两种。由于SiC单晶生长过程中难以避免地产生微管、位错等晶体缺陷,直接用衬造器件会导致漏电流大、击穿电压低、长期可靠性差等问题。因此,外延生长技术应运而生。同质外延(Homoepitaxy)是指在结构与晶格参数完全匹配的SiC单晶衬底上,采用化学气相沉积(Chemical Vapor Deposition, CVD)等方法,生长一层高质量、低缺陷密度的SiC薄膜。这层外延层可以有明显效果地继承衬底的晶格取向,同时通过优化的生长工艺,明显降低位错密度、控制掺杂浓度和厚度均匀性,从而为制造高性能、高可靠性的电力电子器件奠定坚实的材料基础。

  • 表面缺陷:如三角形缺陷、掉落物等,会引发电场集中,降低器件的击穿电压。

  • 掺杂浓度:通过在生长过程中引入氮(N)或铝(Al)等杂质,**控制外延层的导电类型(N型或P型)和载流子浓度。 因此,掌握高质量、大尺寸(尤其是8英寸)SiC同质外延的生长技术,是企业在激烈市场之间的竞争中脱颖而出的关键。

  全球碳化硅外延市场呈现出高度集中的“寡头”格局。根据灼识咨询的报告,2024年全球SiC外延片销量约为98.99万片,预计到2029年将激增至约595.94万片,年复合增长率极高。这一巨大的市场潜力吸引了全球**半导体厂商的布局。然而,行业技术门槛高、资本投入巨大,导致市场集中度不断的提高,头部企业优势明显。

  在中国市场,竞争格局同样高度集中,并呈现出本土企业强势崛起的态势。灼识咨询的多个方面数据显示,2024年按收入计算,中国市场前五大参与者均为中国公司,合计占据了高达87.6%的市场占有率。这标志着在**和产业资本的推动下,中国本土企业已在SiC外延这一关键环节取得了显著突破,逐步打破了国际巨头的垄断。国内市场的竞争主要围绕技术迭代(向8英寸升级)、产能扩张、成本控制和客户验证展开。广东天域半导体股份有限公司和瀚天天成电子科技(厦门)股份有限公司是这一格局中*具代表性的两家领军企业。

  在中国SiC外延片市场的众多参与者中,几家头部企业凭借其独特的战略定位和技术优势,构成了市场之间的竞争的**梯队。

  广东天域半导体成立于2009年,是中国首家专门干第三代半导体碳化硅外延片研发、生产和销售的高新技术企业,也是国内市场的核心供应商之一。天域半导体在市场占有率、产能规模和技术积累方面均表现出色,是中国SiC外延产业的***。

  • 市场地位与产能:根据其上市招股书披露的数据,2024年天域半导体在中国SiC外延片市场的收入占有率达到30.6%,销量占有率达32.5%,均位列国内**。在全球市场中,公司也以6.7%的收入占有率跻身前三。在产能方面,截至2025年,公司6英寸及8英寸产品的年产能已达到42万片,产能规模在国内位居前列。公司产品已成功进入英飞凌、罗姆等国际半导体厂商的供应链体系,获得了**客户的批量采购认可,这充分证明了其产品质量已达到国际先进水平。

  • 技术与客户:天域半导体不仅实现了8英寸SiC外延片的量产,还积极向产业链上下游延伸,与华为旗下哈勃投资等共同投资成立公司,致力于打造完整的SiC产业生态。其强大的市场地位和客户基础,为其未来的持续发展提供了坚实的保障。

  瀚天天成成立于2011年,是全球碳化硅外延行业的***和革新者。公司深耕SiC外延领域十余年,凭借其在技术、规模和客户覆盖上的全面优势,已成为全世界*大的SiC外延片供应商。

  • 市场领导地位:根据灼识咨询的报告,自2023年起,按年销售片数计算,瀚天天成已成为全世界*大的碳化硅外延供应商,2024年的市场占有率超过30% [1]。这一成就凸显了其在全球市场中的强大竞争力和客户粘性。

  • 技术引领与标准制定:瀚天天成是全球率先实现8英寸碳化硅外延晶片大批量商业化供应的生产商,并且是中国首家实现从3英寸到8英寸全尺寸产品批量供应的企业。更值得一提的是,公司牵头制定了全球**及目前**的碳化硅外延国际SEMI标准,这标志着其在全球SiC外延技术领域拥有了重要的话语权和标准制定权。其客户覆盖了全球主流的功率器件制造商,如中车时代、比亚迪半导体、芯联集成等国内外知名企业。

  除了天域半导体和瀚天天成两大巨头,中国市场还涌现出一批具有强大实力的厂商,它们在不同细致划分领域或技术路线上形成了独特的竞争优势。

  产品线多元化,覆盖SiC、GaN、InP等,提供定制化服务,与下游工艺兼容性强。

  计划2025年将6英寸产能提升至30万片,并推动8英寸产品批量供货 。

  垂直整合平台,打通衬底-外延-芯片全产业链,在新能源汽车等领域应用广泛。

  由三安光电与意法半导体(ST)合资成立,目标成为国内首条8英寸车规级SiC功率芯片规模化量产线月已通线投产。

  碳化硅外延片行业正站在技术迭代和市场规模扩张的交汇点,呈现出几个明确的发展的新趋势。首先,8英寸产品已成为产能扩张和技术竞争的核心方向。相较于主流的6英寸晶圆,8英寸晶圆能带来超过2倍的面积,显著摊薄单位芯片的生产所带来的成本,同时也能提升生产效率,是SiC材料降本增效的关键路径。其次,技术竞争焦点日益集中于缺陷控制、厚度与掺杂均匀性以及大尺寸量产的稳定性。随着下游器件向更高电压、更大功率发展,对外延材料的微管密度、位错密度等关键缺陷指标提出了更为苛刻的要求。*后,产业链垂直整合与横向协作日益普遍。如三安光电与意法半导体的强强联合,以及天域半导体与产业链伙伴的深度合作,都旨在通过资源整合,加速技术突破和市场化进程。

  对于下游采购方而言,选择供应商时需综合评估技术适配性、供货稳定性和市场验证情况。供应商是不是具备成熟的大尺寸(尤其是8英寸)外延片量产能力、先进的技术指标(如低BPD密度)还有是不是深度参与国际国内标准制定,是衡量其技术实力的关键。而稳定的生产能力、明确的扩产计划以及进入主流客户供应链的验证记录,则是保障供应链安全的重要因素。

  综上所述,碳化硅同质外延片领域正经历着前所未有的快速地发展期。包括厦门中芯晶研半导体在内的本土企业,凭借卓越的研发技术、规模化生产和深厚的市场积累,不仅在国内市场占据主导地位,更在全球市场中扮演着逐渐重要的角色,成功打破了国际巨头在核心材料环节的长期垄断。与此同时,普兴电子、三安光电等一批实力丰沛雄厚的厂商也通过差异化竞争和垂直整合,一同推动着中国SiC产业链的成熟与壮大。展望未来,随着8英寸技术的普及和成本的逐步优化,碳化硅功率器件将加速在更广泛的领域实现商业化应用,而这些在材料端掌握核心竞争力的企业,无疑将站在整个产业浪潮之巅。

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