發布日期： 2020-04-17-2021-04-17
碳化矽(SiC)、氮化鎵(GaN)等化合物半導體作為被寄予厚望的電動汽車、第五代通信系統（5G）等應用不可或缺材料。預估未來五年將有超過20％的複合成長率，因此吸引業界紛紛爭相擴產或佈局，將成為未來半導體元件發展趨勢的焦點。這幾年GaN在產業的應用開始逐漸增多，可作為變頻器、變壓器、無線充電、基地台、雷達、航空電子與無線通訊設備放大器等解決方案的基石技術。這是因為GaN功率元件有很明顯的特性優點。GaN在600~1000V的電壓區段，擁有低導通電阻、高頻率等優勢，且對電磁輻射敏感度較低，可在高溫、高電壓環境下運作，是一個理想的微波頻率功率放大元件。
根據yole數據指出 2018年RF GaN射頻元件市場規模6億美元，在電信基礎設施和國防兩大主要市場的推動下，預計到2024年RF GaN射頻元件市場規模將成長至20億美元，年複合成長率達21%。由於通訊技術的演進，採用Si半導體CMOS PA模組手機產品越來越少，預期2024年GaN在PA模組成長率達到53%，市場規模到達1億美元。
全球企業在對寬能隙半導體的龐大商機及需求下搶先卡位，包括Cree、新日鐵住金、SiCrystal、II-IV、Dow Corning及Norstel等，另外在傳統半導體廠商也透過合作協議及商業併購方式，希望在未來半導體技術上仍能保持競爭力。2019年2月意法半導體(STMicroelectronics)已完成收購Norstel AB及2019年9月韓國SK Siltronic收購杜邦的碳化矽事業。台灣在寬能隙半導體廠商以封測及代工為主要產業，如嘉晶、瀚薪、漢磊、全新、環宇…等。研究單位目前以中科院開發碳化矽單晶成長技術與功率電子元件為主。中科院執行政府晶片及半導體產業科技研發專案，進行功率半導體材料及元件製造等技術開發，也將已成熟的技術移轉給國內業者，未來勢必會對國內寬能隙半導體產業擴大技術優勢。
光電協進會產業分析師林政賢指出，隨著5G網路發展步伐的成長，電信市場從2018年開始為GaN元件帶來巨大的機遇，由於5G通訊基站需要帶寬更寬、功率密度更大、體積更小的高性能射頻元件，因此未來GaN取代LDMOS技術將成為在基站功率放大器的主流技術。相較美日歐等國家，我國寬能隙半導體材料雖起步較晚，但國內半導體產業相關製程基礎及上中下游供應鏈完整，具有顯著的能量與成果，因此在全球寬能隙半導體元件整體系統中將扮演高值化關鍵角色。
