半导体材料是制成集成电路和半导体器件的电子材料。核心分为以下三代半导体材料：

1、第一代为元素半导体材料：主要为锗（Ge）和硅（Si）,为半导体最常用的材料，起源于20世纪50年代，主要应用于低压、低频、中功率晶体管、光电探测器等，该代半导体材料的出现，奠定了微电子产业的基础。

2、第二代为化合物半导体材料：主要为砷化镓（GaAs）、磷化铟（InP）等，是4G时代的大部分通信设备的材料，主要应用于微波、毫米波器件、发光器件，起源于20世纪90年代，该代半导体材料的出现，奠定了信息产业的基础。

第三代则为宽禁带材料：主要为碳化硅（SiC）、氮化镓（GaN）、氮化铝（AIN）、金刚石（C）、氧化锌（ZnO）等，是新能源、光伏、电力电子方面的主要材料，主要应用于高温、高频、抗辐射、大功率器件；同时应用于蓝、绿、紫发光二极管、半导体激光器等。近些年，世界各国均在陆续布局、产业化进程加速崛起。

碳化硅（SiC）作为第三代半导体材料的核心，主要用于功率+射频器件，适用于600V以上的高压场景，包括光伏、新能源汽车、充电桩、风电、轨道交通等等电力电子领域。

优秀的碳化硅材料

碳化硅（SiC）是制作高温高频、大功率高压器件的理想材料之一。主要由硅元素和碳元素组合而成的一种化合物半导体材料。同第一代半导体材料硅（Si）相比，其禁带宽度是硅（Si）的3倍；击穿电压为其8-10倍；导热率是其4-5倍；电子饱和漂移速率为硅的2-3倍。在耐高压、耐高频、耐高温方面，具有独特优势。

耐高压特征：阻抗更低，禁带宽度更宽，能承受更大的电流和电压，带来更小尺寸的产品设计和更好效率；

耐高频特征：不存在电流拖尾现象，能够提高元件的开关速度，是硅（Si）开关速度的3-10倍，从而适用于更高频率和更快的开关速度；

耐高温特征：碳化硅（SiC）拥有非常高的导热率，相较硅（Si）来讲，能在更高的温度下工作。

碳化硅产业链初探

碳化硅（SiC）产业链主要包括了上游衬底、外延环节；中游的器件和模块制造环节；下游的应用环节。其中衬底的制造是产业链技术壁垒最高、价值量最大的环节，也是未来SiC大规模产业化推进的核心。

1、衬底：价值量最高，约为46%，是最为核心的环节。由碳化硅（SiC）粉经过长晶、加工、切割、研磨、抛光、清洗环节最终形成衬底。其中碳化硅（SiC）晶体的生长为核心工艺，核心难点在提升良品率。类型可分为导电型、半绝缘型衬底，分别用于功率和射频器件领域。

2、外延：价值量占比约23%。在衬底上面再覆盖一层薄膜以满足器件生产条件。其中导电型碳化硅（SiC）衬底用于碳化硅（SiC）外延，生产功率器件用于电动汽车和新能源领域。半绝缘型碳化硅（SiC）衬底用于氮化镓外延，生产射频器件用于5G通信等领域。

3、器件制造：价值量占比约20%（包括了设计、制造、封装环节）。产品包括了碳化硅（SiC）二极管、碳化硅（SiC）MOSFET、全碳化硅（SiC）模块、碳化硅（SiC）混合模块。

4、应用：导电型碳化硅器件主要用于电动汽车、光伏、轨道交通、充电桩等；半绝缘碳化硅器件主要5G通信、数据传输、航空航天、国防军工等等。