碳化矽（SiC）又叫金剛砂（shā），密度是3.2g/cm3，天（tiān）然碳化矽（guī）非常罕見，主要通過人工合成。按晶體結構的不同分類，碳化矽可分為兩（liǎng）大類：αSiC和（hé）βSiC。
以碳化矽（SiC）為代表（biǎo）的第三代半導體具備高頻、高（gāo）效、高功率、耐高壓、耐高溫、抗輻射能力（lì）強等優（yōu）越性（xìng）能，切合節能減排、智能（néng）製造、信息安全等國（guó）家重（chóng）大戰略需求，是支撐新一代移動通信、新能源汽車、高速軌道列車、能源互聯網等產業自主創新發展（zhǎn）和轉型升級的重點（diǎn）核心材料和電子（zǐ）元（yuán）器件，已成為全球（qiú）半導體技術和產（chǎn）業競爭焦（jiāo）點（diǎn）。
2020年全球（qiú）經（jīng）濟（jì）貿（mào）易格局處於重塑期（qī），中國（guó）經濟內（nèi）外部環境更加複雜嚴峻，但是全球第三代半導體產業逆勢增長。需要認識到，碳化矽產業進入了一個新的發展階段。
碳（tàn）化矽在半導體產業的應用
碳化矽半導體產業鏈主要包括碳化矽高純粉料、單晶襯（chèn）底、外延片、功率器件、模塊（kuài）封裝和終端應用等環（huán）節。
1.單晶襯底單晶（jīng）襯底是半導體的支撐材料、導電材（cái）料和外延生（shēng）長基片。目前，SiC單晶生長方法有（yǒu）物理氣相傳輸法（PVT法）、液相法（LPE法）、高溫化學氣相沉積法（HTCVD法）等。
2.外延片碳化矽外延片，是指在碳化矽襯底上（shàng）生長了一層（céng）有一定要求的、與襯（chèn）底晶向相同的單晶薄膜（外延層）的（de）碳化矽片。實際應用中，寬禁帶半導體器（qì）件幾乎都做在外延層上，碳化矽晶片本身隻作為襯（chèn）底，包括GaN外延層的襯底（dǐ）。
3.高純碳化矽粉料碳化矽高純粉料是采用PVT法生長碳化矽單晶的原料，其產品純度直接影響碳化矽單晶的生長質量以（yǐ）及電學性能。
4.功率器件采用（yòng）碳化矽材料製造的（de）寬禁帶功率器件，具有（yǒu）耐高溫、高頻、高效的特性。按照器件工作形式，SiC功率器件主要包括功率（lǜ）二極管和（hé）功率開關管。
5.終端（duān）應用（yòng）在第三（sān）代半導體應用中，碳化矽半導體的優（yōu）勢在於可與氮化镓半導體互補，由於SiC器件高轉換效率、低發熱特性和輕量化等優勢，下遊行業需求持續增加，有取代SiO2器件的趨勢。
碳化矽市場發展現狀
半導體市場持續發力，碳化矽引領第三代半導（dǎo）體發展
市場應用方麵，第三代半導體產品滲透速度加快，應用領（lǐng）域不斷擴張，汽車電子、5G通信、快充電源及軍事應用等幾（jǐ）大（dà）動力帶領市場快速增（zēng）長。
2019年，SiC襯底、外（wài）延質量繼續提升，尺寸不斷擴大，缺陷密度持續降低，性價比進一步獲得下遊認可。SiC襯底及同質外延方麵，高品質6英寸材料商業（yè）化（huà）已經（jīng）普及。科銳（ruì）全麵（miàn）轉向6英寸SiC產品，首批8英寸SiC襯底製樣完成，預計2022年實現量產。
Mouser數（shù）據顯（xiǎn）示，2019年各廠家在（zài）售的（de）各類SiC、GaN產品（pǐn）（含功率電子和微波射頻（pín），不含LED）已經接（jiē）近1300款，較2017年增加了6成，僅2019年就新（xīn）增了321款新品（pǐn）。
近三年Mouser在（zài）售的SiC、GaN器件及模塊產品數量（款）
導通型碳化矽單晶襯（chèn）底材料是製造碳化矽功率半（bàn）導體器（qì）件的基材。根據Yolo公司統計，2017年4英寸碳化矽晶圓市場接近10萬片（piàn）；6英寸碳化矽晶圓供貨（huò）約1.5萬片；預計到（dào）2020年，4英寸碳化矽晶圓（yuán）的市場需求保持（chí）在10萬（wàn）片左右，單（dān）價將降低25%，6英寸碳化矽晶圓的市場需求將超過8萬片。
汽車電子+5G提速，打開市場增長空間（jiān）
2019年SiC電力電子器件市場規模約為5.07億美元，其（qí）主要驅（qū）動力為新能源汽車。而據中國電子技術標準化研究院數據，全球（qiú）功率半導體分立器（qì）件的銷售額約為230.91億美元，綜合Yole的數據，SiC、GaN電力電子器（qì）件的滲透率約為2.5%。整體來看，第三代半導體盡管進展較快，但（dàn）仍然處於較早期的產品導入階段。
全球汽車功率半導體市場規模穩步增長。根據中商產業研究院、英飛淩數據，預計汽車半（bàn）導體（tǐ）市場2020年將達到70億美元，複（fù）合增長率6.47%。電動車市場將是SiC器件成長的主要驅動力，包括（kuò）汽車本（běn）身的功率半導體部分以及相關的充電基礎設施建設中的功率半導體部分。
2019年，以SiC為代表的第三代半導（dǎo）體電力電子器件在電動汽車領域的應用取得較快進展。國際上（shàng）有超過20家汽車廠商在車載充電機（OBC）中使用SiC器件，特斯拉Model3的（de）逆變器采用了意法半導體生產的全SiC功率模塊，各汽車製造都計劃於未來幾年在主逆變（biàn）器中應用SiC電力電（diàn）子器件。
