隨著世界對通信、傳感和旅行的功率和效率的要求越來越高，到 2027 年，化合物半導(dǎo)體襯底材料的市場將增加一倍以上——與硅相比，用于功率應(yīng)用的碳化硅 (SiC) 預(yù)計將顯著增加其市場份額。所有大趨勢（電氣化、5G/6G、云計算……）都在其路線圖中增加了化合物半導(dǎo)體器件的使用。
據(jù)Yole Group 旗下的 Yole Intelligence預(yù)測，化合物半導(dǎo)體襯底材料市場將從 2021 年的 9.45 億美元增長到 2027 年的 23 億美元，復(fù)合年增長率為 17%。
到 2027 年，用于功率應(yīng)用的 SiC 將成為最大的行業(yè)， 2021-2027 年的復(fù)合年增長率為 25%，其在化合物半導(dǎo)體襯底中的市場份額將增加約 50%。光子學磷化銦 (InP) 市場也將增加其份額并以 20% 的復(fù)合年增長率增長。第三個主要市場，射頻 (RF) GaN，包括襯底硅和 SI SiC，將保持其市場份額，但繼續(xù)與其他應(yīng)用一起增長，2021-2027 年復(fù)合年增長率為 11 %。
汽車的電氣化和高壓應(yīng)用正在推動對 SiC 材料的需求，主要參與者一直在采取措施確�；蛟黾悠湟r底供應(yīng)。
2021年，安森美半導(dǎo)體（現(xiàn)安森美）收購了美國碳化硅制造商GT Advanced Technologies。同年，湖南三安半導(dǎo)體投資25億美元在中國開設(shè)了一條涵蓋從晶體生長到功率器件、封裝和測試的整個供應(yīng)鏈的碳化硅生產(chǎn)線，以提高其在電力電子領(lǐng)域的市場份額。Wolfspeed 是 SiC 襯底、外延片和工藝領(lǐng)域的現(xiàn)有領(lǐng)導(dǎo)者，最近宣布在德國新建 8 英寸 SiC 工廠，以鞏固其領(lǐng)先地位并進軍 SiC 器件市場。并且，半導(dǎo)體巨頭英飛凌于 2022 年與汽車制造商 Stellantis 合作。這筆價值超過 10 億歐元的交易將使英飛凌儲備制造能力，并在 2022 年的下半年向 Stellantis 的一級供應(yīng)商供應(yīng) SiC 芯片。
RF GaN 市場預(yù)計將在規(guī)模上增長，但市場份額不會增長，部分原因是 2019 年美國對華為的制裁影響了 GaN-on-SiC 供應(yīng)鏈。2023年，得益于印度等各國的5G基站市場，市場有望再次獲得增長動力。
Navitas 采用 GaN-on-Si 平臺，是功率 GaN 領(lǐng)域的第一家獨角獸公司，代表著投資者看到 GaN 潛力的重要一步。該公司還在 SiC 內(nèi)部采取行動，最近收購了 GeneSiC，預(yù)計它將在電力電子領(lǐng)域推出新的 GaN 和 SiC 技術(shù)。最近，英飛凌科技簽署了一項以 8.3 億美元收購 GaN Systems 的交易，這是迄今為止功率 GaN 領(lǐng)域最大的一筆交易，占英飛凌科技功率電子產(chǎn)品收入的 18% 左右，是 GaN Systems 的 4 倍截至 2022 年整個功率 GaN 市場的價值。
光子器件驅(qū)動 INP 和 GAAS
在光子學領(lǐng)域，并購正在幫助在傳感和電信/數(shù)據(jù)通信領(lǐng)域競爭的公司獲得更多的市場份額，并在 InP 和砷化鎵 (GaAs) 方面獲得聯(lián)合競爭力。例如，Coherent被 II-VI 收購后，其在 InP 和 GaAs 方面的能力變得更加分散在材料、組件和系統(tǒng)中。在 II-VI 收購 Coherent 后不久，Lumentum 收購了 NeoPhotonics，從而獲得了 GaAs 設(shè)備（例如數(shù)據(jù)中心使用的驅(qū)動器）方面的專業(yè)知識。獲得的能力將使公司能夠在新興應(yīng)用中更好地競爭——在這些應(yīng)用中，智能手機和 LiDAR、µLED 中的 3D 傳感以及 5G 到 6G 的過渡將成為重要的驅(qū)動力。尤其是消費類 3D 傳感市場見證了科技巨頭蘋果公司的戰(zhàn)略舉措。
另一方面，MicroLED 是 GaAs 光電子市場的重要增長載體。Ams-Osram 宣布在馬來西亞建設(shè) 8 億歐元的 MicroLED 工廠，該工廠將于 2024 年投入量產(chǎn)，為蘋果提供用于智能手表的 MicroLED 顯示屏。幾家公司已經(jīng)從 Apple 進軍 MicroLED 業(yè)務(wù)中受益。Aixtron 將為 Ams-osram 提供 8 英寸 MOCVD 反應(yīng)器，而 AXT 和 Freiberger 已經(jīng)展示了 8 英寸 GaAs 基板，并正在競爭成為 Apple 的主要供應(yīng)商。
Coherent公司目前在光子器件領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位，同時也是用于功率和射頻應(yīng)用的 SiC 襯底的主要供應(yīng)商。在這方面，該公司正試圖通過與 GE 的合作伙伴關(guān)系從基板級轉(zhuǎn)移到設(shè)備級，該合作伙伴關(guān)系最近擴展了三年。Coherent公司還致力于通過 II-VI 的能力繼其在 RF GaN 襯底領(lǐng)域的領(lǐng)先地位之后進入 RF GaN 器件市場——它正在與 Sumitomo Electric Device Innovations (SEDI) 合作以實現(xiàn)這一目標。
另一方面，Lumentum 的商業(yè)模式與 Coherent 截然不同，Coherent 垂直整合用于 VCSEL 的 InP 和 GaAs。雖然在內(nèi)部進行研發(fā)，但 Lumentum 在向 Apple 提供設(shè)備之前使用 IQE 和 Win Semiconductors 等代工廠進行制造。這種模式有助于它應(yīng)對消費市場需求的季節(jié)性。其他公司正試圖在其他材料領(lǐng)域站穩(wěn)腳跟，或進入不同層面的市場——基板、外延片或工藝。
Wolfspeed 在 SiC 和 RF GaN 襯底領(lǐng)域的主導(dǎo)地位意味著所有主要設(shè)備制造商都與該公司合作以確保供應(yīng)——最近一次是在 2022 年 12 月——這反過來又有助于它在設(shè)備級別確保業(yè)務(wù)。截至 2023 年，在功率 SiC 和 RF GaN 方面均具有競爭力的其他公司只有相干公司和中國企業(yè) SICC。
功率 SiC 和光子市場的增長，以及隨之而來的提高制造能力的需求，正在為硅晶圓廠創(chuàng)造機會。隨著 CS 廠商從 2 英寸、3 英寸和 4 英寸平臺轉(zhuǎn)向 6 英寸或 8 英寸平臺以實現(xiàn)規(guī)�；a(chǎn)，與硅晶圓廠形成了協(xié)同效應(yīng)，這些晶圓廠幾十年來一直使用大直徑晶圓建立完善的工藝。
隨著對高功率設(shè)備的需求推動制造進步，并且看到 CS 參與者進入不同的材料領(lǐng)域，CS 基板市場正在增長。
