第三類半導體|一篇了解第三類半導體製程、挑戰與未來!

第三類半導體近幾年因為原物料的成本下降,逐漸成為半導體市場的焦點目標,近期開展的科技,比如5G、電動車、綠能等市場都需要用上「第三類半導體」!今天就讓SEMI台灣半導體來為你介紹大名鼎鼎的第三類半導體是什麼?第三代半導體發展以及未來!

第三類半導體是什麼

關於第三代半導體,首先需要了解半導體是什麼,同時含有運作原理以及原物料的適用,讓我們接著看下去!
半導體(semiconductor)在字面上拆開來解讀便是「一半」的「導體」,也就是其有時候能夠成為導體,有時又能夠成為絕緣體,而在學理定義上,半導體為一種「電導率」在「絕緣體」以及「導體」之間的物質,是最適合當作資訊處理的元件材料,另外透過在半導體內添加其他物質,比如硼、磷等,透過化學元素內含的電子數量不同,更加精準的控制半導體的導電性,製作成半導體電子元件「電晶體(Transiter)」。
而第三類半導體的主要成分為「氮化鎵 (GaN)」與「碳化矽 (SiC)」,以高功率、耐高壓高溫等特性,相當適合作為再生能源、電動車、通訊等應用!
第三類半導體是什麼

第三類半導體材料

  1. 氮化鎵 (GaN)

    氮化鎵 (GaN)為一種橫向元件,雖然結構性以及適應的電壓環境不如碳化矽 (SiC),但卻具有高頻運作的特性,大多應用於電源管理器、快速充電等民生需求上,同時發展上也朝著5G通訊、高頻通訊等未來發展。

  2. 碳化矽 (SiC)

    碳化矽 (SiC)是由「矽(Si)」以及「碳(C)」所組成,碳化矽的結合力較強,性質相對穩定,同時還具備低耗損、高功率的特性,常用於高壓且高電流的環境,比如電動車、再生能源發電設備等。
    第三類半導體材料

第三類半導體應用

目前的第三類半導體應用普遍運用於兩大類項目中,「電動運輸工具」以及「電源供應器」,同時近期快速發展的「高頻通訊」的終端應用也需要第三類半導體。

  1. 電動車

    所有的第三類半導體運用,市佔最大且發展上最成熟的便是電動車領域,最主要的應用便是透過碳化矽(SiC)製造供電晶片,這是因為碳化矽最大的優勢為其能夠於極度高壓的電流環境下運作,所以要想於大電流以及高壓的作業環境下推動電力為主的電動運輸工具上,碳化矽(SiC)技術有相當大的商業價值。
    第三類半導體應用

  2. 電源供應器

    低電壓消費性電子產品的電源供應器也是目前第三代半導體最熱門的應用,利用氮化鎵(Gan)所製造的電源轉換器(Power GaN),又能夠稱為「氮化鎵充電器」,不過在第三類半導體發展之前,想要製造電源供應器的產品,重要原料「碳化矽基板」的成本問題相當令人頭疼。
    後續第三類半導體的新技術問世,透過將氮化鎵(Gan)堆疊在矽基板上,相當有效的降低原本化合物半導體的成本,且通過技術改良,使得面積範圍較大的充電器、電腦可以變得更小且輕便,讓終端對於第三類半導體的需求量大幅提升,讓低電壓的消費性電子產品成為第三代半導體最熱門的應用。

  3. 高頻通訊

    這是第三類半導體於近幾年發展出的終端應用產品,以「氮化鎵(Gan)」為原料,所製作成的高頻通訊材料。
    此外目前高頻通訊處於低基期,但相當有潛力成為第三類半導體的前三大應用項目!
    高頻通訊

第三類半導體概念股

許多投資者最關心的第三類半導體股票、第三類半導體概念股,以及碳化基板概念股可以根據以下幾個來看!

  1. 晶圓代工

    晶圓代工有台積電2330–TW、世界5347–TW、宏捷科8086–TW、茂矽2342–TW、漢磊3707–TW

  2. 磊晶

    環球晶6488–TW、嘉晶3016–TW、全新2455–TW、IET-KY4971-TW

  3. SiC碳化矽基板

    環球晶6488–TW、盛新材料(太極4934-TW子公司)
    第三類半導體概念股

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