【电子设备、仪器和元件行业】从器件类型与材料性能看功率半导体未来前景

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2019-04-06

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  分立器件中功率器件占据主要地位,典型的功率半导体处理功能包括变频、变 压、变流、功率放大和功率管理等。因此,功率半导体器件是电力电子变化技 术的基础,也是电力电子变化装置的核心组件,其在车用市场与能源效率观念 推动下,市场规模不断攀升。我们认为功率半导体市场的成长是由其性能决定 的,从器件类型角度看,普通二极管逐步向高性能的 IGBT、MOSFET 跨越; 从材料角度看,碳化硅和氮化镓将通过突破硅的性能极限。

  当前全球功率器件市场规模接近 200 亿美元,伴随着清洁能源行业、电动汽车 行业以及物联网行的需求不断增长,预计 2023 年达到 221 亿美元。从竞争格 局上看,大陆、台湾地区厂商主要集中在二极管、晶闸管、低压 MOSFET 等 低端功率器件领域,IGBT、中高压 MOSFET 等高端器件主要由欧美日厂商占 据。中国作为全球的电子终端加工中心,是功率半导体最大的市场,国内厂商 与下游客户的距离更近,与本土客户的沟通交流更加顺畅,能够对客户的需求 做出更加快速的响应,国产替代空间巨大。因此,结合能源方面的市场需求扩 容与国产化必要性,IGBT 与 MOSFET 方向值得密切关注。

  第三代化合物半导体相对传统硅基器件速度更快、节能效果更好,可以作为传 统功率器件技术升级的方向,海外巨头已经开始布局。目前第三代半导体功率 器件发展方向主要有 SiC 和 GaN 两大方向,SiC 拥有更高的热导率和更成熟的 技术,而 GaN 高电子迁移率和饱和电子速率、成本更低的优点,两者的不同优 势决定了应用范围上的差异,GaN 的市场应用偏向高频小电力领域,集中在 600V 以下;而 SiC 适用于 1200V 以上的高温大电力领域。未来,电动车与电 源领域对于第三代化合物半导体器件的需求将随低耗化趋势打开。

  考虑到未来功率半导体的市场前景,建议关注涉及化合物半导体领域的三安光 电,功率半导体生产制造的扬杰科技、闻泰科技以及产业链上下游优质标的。

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