SiC 和 GaN 市场格局的演变

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随着电源管理成为汽车电气化和人工智能数据中心等新兴电子应用的基本方面，碳化硅和氮化镓等宽禁带化合物半导体成为行业动态强劲的研究对象。

本文将简要概述近期影响SiC和GaN行业格局演变的一些事件和趋势，重点关注集成器件制造商（IDM）、无晶圆厂厂商和代工厂。对于GaN，本文仅讨论功率应用，不包括射频应用。

碳化硅市场

据 Yole Group 的分析师称，功率 SiC 市场的增长主要由汽车应用（图 1）驱动，尤其是电池电动汽车 (BEV) 的逆变器。

推动碳化硅市场增长的近期趋势之一是800V快速电动汽车充电技术的出现。尽管纯电动汽车市场在2024-2025年增速放缓，但Yole预计未来五年内，功率型碳化硅市场规模将达到100亿美元。

与Yole的预测一致，行业新闻表明，电动汽车充电将继续成为功率型碳化硅（SiC）市场的主要驱动力，快速充电速度将成为汽车制造商的一项根本性竞争优势。2025年3月，中国领先的电动汽车制造商比亚迪推出了其超级电能平台，实现了1兆瓦的充电功率，峰值充电时间仅需5分钟，即可提供400公里（250英里）的续航里程。比亚迪通过其半导体事业部自主研发和生产碳化硅器件。

尽管市场整体趋势向好，但近期电动汽车市场放缓以及来自中国碳化硅器件制造商的竞争加剧，对 2025 年中期左右的市场格局产生了重大影响。

美国碳化硅晶圆生产商Wolfspeed于6月申请破产保护，导致其客户瑞萨电子退出碳化硅市场。日本碳化硅厂商JS Foundry也于7月申请破产保护。截至2025年9月，Wolfspeed已完成破产重组，目前正在进行重组。

200毫米碳化硅

全球碳化硅产业目前正从 150 毫米（6 英寸）晶圆过渡到 200 毫米（8 英寸）晶圆。

例如，Wolfspeed 宣布将于 2025 年 9 月推出其200 毫米 SiC 晶圆。英飞凌科技已于 2025 年第一季度从其位于奥地利菲拉赫的工厂向客户发布了首批基于其 200 毫米 SiC 技术的产品，该公司位于马来西亚居林的制造基地的转型工作也正在按计划进行。

2025 年 10 月，三菱电机宣布其位于日本熊本县菊池市的 8 英寸 SiC 工厂竣工。

其他正在应对向 200 毫米过渡的公司包括博世，该公司将在加利福尼亚州罗斯维尔市（博世于 2023 年收购的一家前 TSI 半导体工厂）进行 200 毫米 SiC 生产。

SiC 新入局者

碳化硅对于新兴应用具有战略重要性，并且人们普遍担忧地缘政治相关的供应链中断，这促使世界各国纷纷进入碳化硅市场，有的国家通过私人创业活动进入，有的国家则通过公共补贴支持的研发计划进入。

在此背景下，印度是最活跃的国家之一。2025年10月，总部位于印度的无晶圆半导体供应商LTSCT与鸿永半导体（HYS）宣布建立长期合作伙伴关系，共同在HYS位于台湾的工厂开发和供应高压SiC晶圆。

另一家印度企业 SiCSem 于 2025 年 11 月在印度奥里萨邦破土动工，建设该国首个端到端 SiC 制造工厂。

新加坡也取得了新的进展，该国的科技研究局 (A*STAR) 于 2025 年 5 月推出了一条工业级的 200 毫米 SiC 开放式研发生产线。

2025 年 9 月，EYEQ Lab 在韩国建成了该国首个 8 英寸 SiC 功率半导体生产设施，该设施由公共资金支持建设。

至于欧洲，新晋玩家包括总部位于苏格兰的晶圆代工厂 Clas-SiC，该公司成立于 2017 年。

SiC器件架构

值得注意的是，碳化硅（SiC）技术仍在诸多方面不断发展，包括器件架构（图 2）。例如，博世的器件采用了该公司专为汽车应用开发的“双通道沟槽栅技术”。而纳维塔斯半导体公司则开发了其GeneSiC“沟槽辅助”平面SiC MOSFET技术。

氮化镓市场

转向 GaN 功率应用领域，分析公司 Yole Group 认为，市场增长主要由移动充电器等消费应用驱动（图 3）。

近期消费趋势包括充电器功率提升至300瓦，以及家用电器电源和电机驱动器对更高效率和更小体积的追求。除了消费领域，氮化镓（GaN）技术预计也将在汽车和数据中心应用领域得到更广泛的应用，到2030年，该器件市场规模预计将超过25亿美元。

据市场分析公司 TrendForce 称，总部位于中国的 Innoscience 将在 2024 年以 29.9% 的市场份额引领全球 GaN 功率器件市场，领先于 Navitas（16.5%）、EPC（12.4%）、Infineon（10.3%）和 Power Integrations（9.8%）。

正如Yole的分析师所观察到的，功率GaN行业目前更倾向于IDM（集成器件制造商）商业模式，即垂直整合的芯片制造商，涵盖从设计到制造和销售的整个流程。这与过去占据主导地位的无晶圆厂半导体公司以及纯晶圆代工模式截然不同。

然而，代工模式仍将保持其重要性。事实上，台积电近期退出氮化镓（GaN）市场——部分原因可能是来自中国厂商的竞争——反而促使其他代工厂加大氮化镓业务投入，以期抢占更大的市场份额。

最显著的例子是格罗方德（GlobalFoundries，简称GF），该公司于2025年11月宣布与台积电（TSMC）达成一项650V和800V氮化镓（GaN）技术的授权许可协议。GF将在其位于佛蒙特州伯灵顿的工厂对这项授权的氮化镓技术进行认证。

至于数据中心应用，人们对 GaN 市场增长的重大预期寄托于英伟达率先推出的 800V 直流配电架构的过渡。

显然，大多数主要的氮化镓功率器件厂商都在为这一转型做准备，并推出了更高电压的器件。目前，英伟达已批准的氮化镓供应商包括英飞凌、Innoscience 和 Power Integrations。

300毫米氮化镓

与碳化硅类似，功率型氮化镓器件也在向更大尺寸的晶圆发展。然而，就氮化镓而言，新型晶圆的直径已达300毫米（12英寸）。

2025 年 7 月，英飞凌宣布其 300 毫米晶圆上的可扩展 GaN 制造工艺进展顺利，首批样品将于 2025 年第四季度提供给客户。2025 年 10 月，总部位于比利时的研究中心 Imec 启动了其 300 毫米 GaN 开放式创新计划，合作伙伴包括 Aixtron、GF、KLA Corporation、Synopsys 和 Veeco。

在该计划的早期成果中，Imec 在由美国 Qromis 公司开发的信越化学 300 毫米 QST 基板上实现了超过 650 V 的击穿电压。

近期氮化镓交易

在过去的几个月里，功率氮化镓市场格局受到了IDM和代工厂之间多项交易的影响。

2025 年 3 月，意法半导体和 Innoscience 签署了关于 GaN 技术开发和制造的协议，允许 Innoscience 利用意法半导体在中国境外的前端制造能力，而意法半导体则可以利用 Innoscience 在中国的前端制造能力。

2025年4月，美国晶圆代工厂Polar Semiconductor与瑞萨电子签署战略协议，获得瑞萨电子的GaN-on-Si耗尽型（d-mode）技术授权。Polar将在其位于明尼苏达州的200毫米工厂为瑞萨电子及其他客户生产650V级GaN-on-Si器件。

2025年9月，比利时晶圆代工厂X-FAB宣布在其XG035技术平台中新增GaN-on-Si晶圆代工服务，用于生产d模器件。该公司在德国德累斯顿的8英寸晶圆厂提供这项技术。

2025年10月和11月，无晶圆厂半导体厂商剑桥氮化镓器件公司（CGD）和纳维塔斯公司分别宣布与格芯（GF）展开合作。正如我们之前看到的，格芯已与台积电（TSMC）签署了氮化镓技术许可协议。CGD和纳维塔斯都曾是台积电的客户，直到这家台湾晶圆代工厂宣布退出氮化镓市场。

氮化镓新入局者

与 SiC 类似，影响 GaN 功率格局的因素包括地缘政治紧张局势和各国对半导体自给自足的追求。

所谓“芯片大战”造成的供应链中断最严重的案例涉及荷兰公司Nexperia，该公司是闻泰科技的子公司，而闻泰科技部分股权由中国政府持有。

作为多家汽车制造商的重要碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN）器件供应商，Nexperia在2025年10月成为新闻焦点，当时荷兰政府以安全担忧为由接管了该公司。随后，中国政府禁止Nexperia出口在中国封装的产品，导致多家欧盟汽车制造商面临芯片短缺。2025年11月，荷兰政府暂停了对Nexperia的控制。

至于新进入者和研发投资，例如印度的 Agnit Semiconductors，这是该国第一家致力于推进氮化镓半导体技术的 IDM 初创公司；以及新加坡的氮化镓国家半导体转化与创新中心，该中心是与 A*STAR 合作成立的。

氮化镓垂直架构

功率氮化镓器件的一个重要趋势是垂直架构的出现，与传统的平面结构相比具有诸多优势。参与这一转变的公司包括安森美半导体，该公司于 2025 年 10 月推出了基于其氮化镓上氮化镓工艺的垂直氮化镓 (vGaN) 高压功率半导体（图 4）。

据安森美半导体称，目前市面上大多数商用 GaN 器件都是在非 GaN 衬底上制造的，主要是硅或蓝宝石衬底。

相比之下，安森美半导体（Onsemi）位于纽约州锡拉丘兹的晶圆厂研发和生产的vGaN芯片，采用GaN-on-GaN技术，允许电流垂直流经芯片内部，而非流经芯片表面。这种设计能够提供更高的功率密度、更佳的热稳定性以及在极端条件下的稳定性能。

2025 年 10 月，从麻省理工学院分拆出来的 Vertical Semiconductor 公司宣布获得 1100 万美元的种子资金，以帮助加速 vGaN 晶体管的开发。

碳化硅和氮化镓处于多重动态的中心。它们位于绿色转型、人工智能革命和地缘政治紧张局势等重大全球趋势和事件的交汇点，这些宽带隙化合物半导体无疑将继续在电力电子行业中发挥关键作用。

https://www.powerelectronicsnews.com/the-evolving-landscape-of-sic-and-gan-markets/

（来源：编译自powerelectronicsnews）

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