长期以来，学术界和工业界都认识到了SiC和Gan与传统Si材料相比的优势。但由于制造设备、制造工艺和成本的下风，多年来只能在很小的范围内使用，无法应对硅基设备的控制地位。但是，随着5g、汽车等新型商场的出现，SiCGaN的优势不可替代，加速了相关产品的开发和应用；随着制备技术的发展，SiC和GaN设备和模块的成本现在可以纳入替代方案。需求驱动叠加成本下降，SiCGaN时代即将到来。

碳化硅是一种由硅和碳组成的复合半导体材料，在热、化学和机械方面都非常稳定。C原子和Si原子的不同组合使SiC具有4h、6h、3C等多种晶格结构。4H-SiC由于其高载流子迁移率和高电流密度，常被用作功率器件。GaN 资料与SiC比较有共同优势。GaN与SiC同归于第三代宽禁带半导体资料，相较于现已发展十多年的 SiC，GaN功率器材是后进者，它具有相似SiC性能优势的宽禁带资料，但具有更大的本钱操控潜力。与传统 Si 资料比较，根据GaN资料制备的功率器材具有更高的功率密度输出，以及更高的能量转化效率，并可以使体系小型化、轻量化，有用下降电力电子装置的体积和重量，然后极大下降体系制作及生产本钱。

GaN 是极稳定的化合物，又是坚硬的高熔点资料，熔点约为1700℃，GaN具有高的电离度，在Ⅲ—Ⅴ族化合物中是最高的。在大气压力下，GaN晶体一般是六方纤锌矿结构。

SiC器材正在广泛地被运用在电力电子范畴中，典型商场包含轨交、功率因数校正电源、风电、光伏、新能源汽车、充电桩、不间断电源等。2017~2023 年，SiC功率器材商场将以每年31%的复合增长率增长，2023年将超过15亿美元；而SiC行业龙头Cree则更为达观，其预计短期到2022年，SiC在电动车用商场空间将快速成长到24亿美元，是2017年车用SiC 全体收入的342倍。

跟着本钱下降，GaN商场空间继续扩大。GaN与SiC、Si资料各有其优势范畴，但是也有重叠的当地。GaN 资料电子饱和漂移速率最高，合适高频率运用场景，但是在高压高功率场景不如 SiC；跟着本钱的下降，GaN有望在中低功率范畴替代二极管、IGBT、MOSFET 等硅基功率器材。以电压来分，0~300V 是Si资料占有优势，600V以上是SiC占有优势，300V~600V 之间则是 GaN 资料的优势范畴。

GaN 在电力电子范畴首要优势在于高效率、低损耗与高频率。GaN 资料的这一特性使得其在消费电子充电器、新能源充电桩、数据中心等范畴具有很大的运用远景。

GaN 在微波射频范畴首要优势在于高效率、大带宽与高功率。为射频元件资料，GaN在电信基础设施和国防军工方面运用现已逐渐铺展开来。

GaN与SiC产业链相似，GaN器材产业链各环节依次为：GaN 单晶衬底→GaN 资料外延→器材设计→器材制作。目前产业以IDM企业为主，但是设计与制作环节现已开端出现分工，如传统硅晶圆代工厂台积电开端供给 GaN 制程代工服务，国内的三安集成也有老练的GaN 制程代工服务。各环节相关企业来看，基本以欧美企业为主，中国企业现已有所涉足。

GaN是5G运用的关键技术。5G将带来半导体资料革命性的变化，跟着通讯频段向高频迁移，基站和通信设备需求支持高频性能的射频器材，GaN的优势将逐渐凸显，这正是前一节评论的当地。正是这一优势，使得GaN成为5G的关键技术。

在 MassiveMIMO 运用中，基站收发信机上运用大数量的阵列天线来完成了更大的无线数据流量和连接可靠性，这种架构需求相应的射频收发单元阵列配套，因而射频器材的数量将大为添加，使得器材的尺度大小很关键，利用GaN的尺度小、效率高和功率密度大的特点可完成高集化的解决计划，如模块化射频前端器材。除了基站射频收发单元陈列中所需的射频器材数量大为添加，基站密度和基站数量也会大为添加，因而比较 3G、4G时代，5G时代的射频器材将会以几十倍、甚至上百倍的数量添加。在5G毫米波运用上，GaN的高功率密度特性在完成相同覆盖条件及用户追寻功用下，可有用削减收发通道数及全体计划的尺度。

GaN、SiC等面向射频运用的先进制程工艺，已建成专业化、规模化的 4 寸、6 寸化合物晶圆制作产线，来满意射频无线通信及毫米波客户的需求，是国内稀缺的 5G 射频器材代工商。

EIMKT工业电子市场网是一家专业工业电子的电子元器件商城，会聚半导体、IC集成电路、连接器、电源模块、射频微波、ARM、MCU、TE等产品，免费供给产品信息发布和推行服务，买卖双方免费自由交易，欢迎咨询