第三代半导体芯片发展趋势( 三 ) 图：图虫作者：骆轶琪编辑：

“碳化硅的成本与硅基的演进不同。硅基有晶圆尺寸越大、成本越低的规律，但碳化硅产品由于是宽禁带半导体，有易碎特性、加工成品率也不高，目前正是这种状况。那么到了8英寸晶圆的成品率就会更低。”他分析道，目前国际上对于投产8英寸碳化硅晶圆是否在经济上合理还处在见仁见智的阶段，是否全面转向以8英寸晶圆为主体还没有确定性的答案。国内新建的碳化硅晶圆产线均以6英寸为主，目前来说其综合性价比是最高的。
龚瑞骄也认为，预计在5-8年内， 8英寸碳化硅晶圆不会带来压倒性优势。因为其前期阶段良率低、价格非常高；同时晶圆厂也需要升级，从6英寸到8英寸的过程复杂，需要相对漫长的时间。
“目前衬底、外延供应都没问题， 6英寸技术转型也没有任何问题。真正的现状是需求量还不够大，因此产能还没完全释放。”沈波指出。
据预测， 2025到2030年， 4英寸碳化硅衬底产品会退出市场， 6英寸衬底需求约20万片，碳化硅整体晶片市场到2030年将达到150亿美元。
商用进程循序渐进
真正引发市场对第三代半导体关注热潮的，除了我们国家在相关技术储备不存在与全球大厂明显的技术代际差距之外，也有来自新能源汽车厂商的积极拥抱。这以特斯拉在Model3车型采用碳化硅模块为典型代表。
但业内普遍的观点指出，即便在电动汽车应用中，第三代半导体也并不会存在彻底替代第一代半导体的进展。
碳化硅器件在应用过程中面临的最大掣肘就是成本。“好，但是碳化硅模块偏贵。”沈波向采访人员指出，除此之外，还面临着供货限制，因为国内还没有公司的碳化硅器件可以做到车规级，并且工艺也需要继续迭代，应用在电子领域的高端碳化硅器件与海外还存在很大的技术差距。目前在车规级认证方面，多是如意法半导体、英飞凌、罗姆等国际知名大企业，迄今供应量有限，但整车厂会需要稳定的大量货源。
同时，目前阶段来说，功率半导体市场上MOSFET、IGBT等硅基产品依然在大量使用，处于主导地位。意味着第三代半导体功率器件是在与硅基产品直接竞争，只有前者能够做到硅基达不到的性价比和应用效果，才能更好实现替代。
比如在激光雷达、5G移动通讯领域，硅基无法满足其应用需求，那么第三代半导体进行填补的速度会更快。但总体来说，替代趋势将是一个逐步而缓慢的过程，在部分硅基器件性能不能满足要求的细分市场和新应用领域，替代会比较快。
“目前造车新势力都在积极与碳化硅厂商合作，但真正商用落地也还需要时间。”沈波进一步分析，因为碳化硅器件的应用并不是简单把硅基相关产品替换，而是需要对整车系统进行调整，甚至是重新设计，这意味着现阶段已经全面定型投产的新能源汽车无法使用，需要等到汽车制造商推出汽车新产品，应用才能落地，另外，降低第三代半导体芯片成本也是关键要素之一。
不过龚瑞骄指出，的确单从碳化硅模组器件来说，成本提到了3倍左右，但是倘若综合来看系统性成本，相关模组应用在汽车中将减轻体积、提高效率、缩减电池成本等，因此综合对整车系统会带来成本下降。尤其随着Wolfspeed也将推出8英寸碳化硅晶圆产品后，将对应用价格带来较大冲击。
他判断，目前第三代半导体材料在整个功率半导体应用的份额不到5% ，预计到2025年将达到17%-18% 。
沈波认为，总体上第三代半导体芯片与硅基芯片会是替代、部分替代或共存的关系。比如在射频芯片方面会是替代关系，功率半导体则会是部分替代和共存的关系。“硅基功率电子发展非常成熟、也很便宜，因此我认为硅基芯片依然会是第一大市场，并不是所有场合都需要高性能的第三代半导体芯片。”