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2021年11月5日 · 全球搶攻第三代半導體商機，也是台灣半導體產業重視的領域，但有專家指稱「第三代半導體」其實來自中國，且含中國對半導體產業的野心，所以建議台灣產官學界應該「正名」，但如果要改，該怎麼稱呼？ 中國取名為第三代半導體，主要是為了與第一代半導體、第二代半導體區分，並成為化合物半導體領域的佼佼者。 第一代半導體...
2021年10月5日 · 工研院電光所所長吳志毅表示， 「第三代半導體」其實是中國取的名稱，建議台灣產官學界應該將碳化矽（SiC）、氮化鎵（GaN）等正名為「化合物半導體」。 什麼是化合物半導體？ 隨著 電動車、5G、衛星通訊領域快速發展，砷化鎵（GaAs）、碳化矽（SiC）和氮化鎵（GaN）等化合物半導體（Compound Semiconductor ）的戰略重要性大幅提升。 化合物半導體擁有耐高溫、高壓的特性，是帶領 5G、電動車、再生能源、工業 4.0 技術發展的下一步關鍵。 而透過化合物半導體材料製成的元件，可以讓電動車、5G 及綠色能源設備運作效率更加提升。 化合物半導體怎麼漸漸被叫成「第三代半導體」？
- 高功率、高頻率優勢，構成電源、通訊產業新氣象
- 為維持國力，各國都列為「國安級」產業
- 併購、合作、搶專利，大廠垂直整合策略保障產能
- 台廠「打群架」，集團化搶進全球市場
不同於第1類半導體是單一材料，合計占半導體總產值不到1成的第2類和第3類半導體，都是由2種（或2種以上）材料集結而成，又稱為化合物半導體（Compound Semiconductor）。 其中，第2類半導體材料以砷化鎵（GaAs）、磷化銦（InP）為主，由於速率快、低雜訊，是3D感測、光達、射頻（手機／基地台）的主流材料，具高頻與高功率特性，幾乎所有手機裡都有它。（詳見下方圖表） 至於第3類半導體材料，則以氮化鎵（GaN）和碳化矽（SiC）為主，近年來在氣候暖化效應促使「淨零碳排」議題受到矚目，次世代5G通訊技術趨於成熟，以及電動車、航太、資料中心與能源應用的加速推進，需求正高速起飛。 以氮化鎵和碳化矽為主的第3類半導體材料的優勢是，比起第1類和第2類半導體材料，能夠承受更高功率、高頻率（如...
雖然有日益普及化的趨勢，各國仍將第3類半導體視為「國安級」產業，列入重點保護，具體措施包括：頒布政策鼓勵投資，或是管制出口。 日本經濟產業省（METI）在2021年發布的「半導體戰略要點」中，除了鼓勵第3類半導體材料的創新之外，更領先全球宣布預先投入第4類半導體氧化鎵（Ga2O3）的研究，預計可用於更大的電力充電系統及其電網供應系統。 美國國家安全委員會（National Security Council，為國防授權法案成立的暫時組織，現應正名為美國人工智慧國家安全委員會NSCAI）則於2021年發布厚達752頁的「半導體總檢討報告」，在第13章裡直接點名國家須重視氮化鎵研發的重要性，便是著眼於在通訊與國防應用。 2016年，德國半導體大廠英飛凌（Infineon）曾計畫以8.5億美元買下美...
現階段來看，第3類半導體的主導權仍集中在歐、美、日大廠手中。即使如此，這些業者也都面臨基板的生產量不足，碳化矽晶圓產能不足的考驗，因此，各國關鍵領導廠商無不透過併購、合作、取得專利的方式，設法垂直整合供應鏈上游。 日本羅姆半導體（ROHM）早在2009年，就收購歐洲最大碳化矽單晶晶圓製造商SiCrystal；瑞士意法半導體（ST）於2019年，收購瑞典碳化矽晶圓製造商Norstel；美國安森美（onsemi）則是在2021年，收購美國碳化矽和藍寶石晶圓供應商GTAT（GT Advanced Technologies），目的都是為了掌握足夠的碳化矽晶圓產能，或更加深化磊晶成長技術。 拓墣產業研究院分析師王尊民指出，第3類半導體基板居高不下的成本，一直是發展受限的主因，價格大概是傳統矽基板的5～...
楊瑞臨指出，「台廠在第3類半導體的戰略，多是以整合產業鏈的形式進攻。」目前，至少有5個集團從上中下游布局第3類半導體。 晶圓代工龍頭台積電，已在氮化鎵功率元件上與愛爾蘭客戶納微合作，在出貨量上稱王，集團旗下世界先進也並進布局。 中美晶集團由基板、磊晶的上游材料向下延伸，不僅投資環球晶發展基板能力，也斥資1,500萬美元投資美國高功率氮化鎵製造商Transphorm，同時入股宏捷科、朋程，以集團力量擴大供應鏈。 漢民集團從自身的半導體設備優勢出發，透過漢磊投控投資漢磊（代工）及嘉晶（磊晶）技術，進軍市場。 自動化設備廣運集團則是與子公司太陽能廠太極聯手，合資成立孫公司盛新材料，朝最上游長晶技術叩關。 鴻海集團在2021年9月正式成立鴻揚半導體，出手併購旺宏6吋廠，並宣布斥資37億元進駐竹科，成...
2021年4月18日 · 第 3 個市場則是碳化矽供電晶片（SiC）。 碳化矽材料的特殊之處在於，如果要轉換接近 1,000 伏特以上的高電壓，就只有碳化矽能達到要求；換句話說，如果要用在高鐵，轉換風力發電，或是推動大型的電動船、電動車，碳化矽都能更有效率。 第三代半導體是未來各國搶占電動車、新能源，甚至國防、太空優勢，不能忽視的關鍵技術，誰在這個領域領先，誰就能在這個領域勝出。 （本文由 財訊 授權轉載；首圖來源： 台積電 ） 延伸閱讀： 「第三代半導體」台灣科技業下一場戰爭，5 大集團競逐新商機.
2021年6月17日 · 」 拓墣產業研究院分析師王尊民說，現在所稱的第3代半導體， 指的是氮化鎵（GaN）和碳化矽（SiC）這兩種材料 ，「這是2000年之後才開始投入市場的新技術」。 圖／ 財訊. 尤其，第3類半導體並不好做，以通訊晶片為例，要按照不同的通訊需求，選擇不同的材料，在原子等級的尺度下精確排好，難度有如給你各種不同形狀的石頭，堆出一座穩固的高塔，誰能用這些材料，生產出更省電、性能更好的電晶體，就是這個市場的勝利者。 目前，第3代半導體有3個主要應用市場。 延伸閱讀： 阿里巴巴達摩院公布10大趨勢觀察：第三代半導體應用大爆發、腦機接口突破生物極限. 第三代半導體應用1：高頻通訊如5G、衛星通訊. 第一個應用，是將氮化鎵材料用來製作5G、高頻通訊的材料（簡稱RF GaN） 。
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什麼是第三代半導體?
第三類半導體適合應用於什麼元件?
第3類半導體材料有哪些優勢?
台廠在第3類半導體的戰略是什麼?
碳化矽(SiC, Silicon Carbide) 及 氮化鎵(GaN, Gallium Nitride) 簡稱第三代( 或稱第三類) SiC 與 GaN 個具優勢發展領域大不同. SiC(Silicon Carbide 碳化矽) SiC 是由矽(Si) 與碳(C) 組成,擁有低損耗高功率的特性非常適合用於高電壓及高功率的應用場景, 如電動車、 充電樁、 太陽能及風力發電等綠能設備。 GaN(Galliun Nitride 氮化鎵) GaN 擁有中等電壓(900V 以下工作電壓) 並擁有較高的工作頻率(Mhz) 因此非常適用於如充電器,5G 基地台,5G 通訊設備等應用。 磊晶技術使得SiC與 GaN 有天生上的應用差異.
低電壓消費性電子產品的電源供應器也是目前第三代半導體最熱門的應用，利用氮化鎵 (Gan)所製造的電源轉換器 (Power GaN)，又能夠稱為「氮化鎵充電器」，不過在第三類半導體發展之前，想要製造電源供應器的產品，重要原料「碳化矽基板」的成本問題相當令人頭疼。 後續第三類半導體的新技術問世，透過將氮化鎵 (Gan)堆疊在矽基板上，相當有效的降低原本化合物半導體的成本，且通過技術改良，使得面積範圍較大的充電器、電腦可以變得更小且輕便，讓終端對於第三類半導體的需求量大幅提升，讓低電壓的消費性電子產品成為第三代半導體最熱門的應用。 高頻通訊. 這是第三類半導體於近幾年發展出的終端應用產品，以「氮化鎵 (Gan)」為原料，所製作成的高頻通訊材料。
