電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文/梁浩斌）剛剛過(guò)去的2024年里，第三代半導(dǎo)體迎來(lái)了更大規(guī)模的應(yīng)用，在清潔能源、新能源汽車(chē)市場(chǎng)進(jìn)一步滲透的同時(shí)，數(shù)據(jù)中心電源、機(jī)器人、低空經(jīng)濟(jì)等應(yīng)用的火爆，也給第三代半導(dǎo)體行業(yè)帶來(lái)更大的未來(lái)增長(zhǎng)空間。但與此同時(shí)，碳化硅產(chǎn)業(yè)在經(jīng)歷了過(guò)去幾年的大規(guī)模擴(kuò)產(chǎn)后，2024年大量產(chǎn)能落地，而需求增長(zhǎng)不及預(yù)期，產(chǎn)業(yè)加速進(jìn)入了淘汰賽階段。

過(guò)去一年，第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中發(fā)生了不少大事件，有并購(gòu)，有技術(shù)突破，但相比2023年的全面擴(kuò)張，去年卻有一些三代半企業(yè)沒(méi)有熬過(guò)去。下面我們就來(lái)盤(pán)點(diǎn)一下2024年全球碳化硅、氮化鎵產(chǎn)業(yè)發(fā)生的十大事件。

兩家美國(guó)垂直GaN初創(chuàng)公司倒閉

2024年1月，電子發(fā)燒友網(wǎng)曾報(bào)道專注于垂直GaN器件的美國(guó)GaN IDM初創(chuàng)公司NexGen Power Systems破產(chǎn)倒閉；2個(gè)月后，另一家位于美國(guó)紐約州的垂直GaN器件公司Odyssey也宣布變賣(mài)旗下的晶圓廠資產(chǎn)，并在出售資產(chǎn)后解散公司。這兩家公司此前都擁有自己的晶圓廠，并都推出了性能指標(biāo)亮眼的垂直GaN器件工程樣品，但都倒在了量產(chǎn)前的道路上。

相比橫向的硅基GaN或是SiC基GaN器件，垂直GaN器件由于需要采用GaN襯底同質(zhì)外延層，具有更低的位錯(cuò)密度，器件可靠性高，性能也更高。2023年，國(guó)內(nèi)的氮化鎵IDM廠商譽(yù)鴻錦曾發(fā)布了三款GaN SBD產(chǎn)品，采用垂直結(jié)構(gòu)。

不過(guò)當(dāng)前GaN單質(zhì)襯底成本極高，盡管在學(xué)術(shù)上已經(jīng)有一些不需要GaN襯底的垂直GaN器件制造方法，比如去年2月北京理工大學(xué)和北京大學(xué)的合作團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了一種使用超薄AlGaN緩沖層，基于SiC襯底的垂直GaN SBD器件。因此整體成本難以控制，無(wú)法實(shí)現(xiàn)商業(yè)化，或許是兩家公司商業(yè)上失敗的重要原因。

PI收購(gòu)Odyssey全部資產(chǎn)

前面提到在去年3月宣布出售資產(chǎn)并解散公司的垂直GaN器件公司Odyssey，在2個(gè)月后終于找到買(mǎi)家。PI在去年5月7日宣布收購(gòu)Odyssey的全部資產(chǎn)，在交易完成后，Odyssey的所有關(guān)鍵員工都將加入PI的技術(shù)部門(mén)。

PI技術(shù)副總裁 Radu Barsan博士表示：“我們的目標(biāo)是將經(jīng)濟(jì)高效的高電流和高電壓GaN技術(shù)商業(yè)化，以支持目前由碳化硅提供的更高功率應(yīng)用，憑借GaN的基本材料優(yōu)勢(shì)，以更低的成本和更高的性能實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。而Odyssey團(tuán)隊(duì)在高電流垂直GaN方面的經(jīng)驗(yàn)將增強(qiáng)并加速這個(gè)進(jìn)程?！?br />

功率GaN進(jìn)入1700V時(shí)代

GaN行業(yè)一直在布局更高耐壓的功率GaN器件，以將GaN推廣至更多應(yīng)用領(lǐng)域。在過(guò)去幾年的發(fā)展中，1200V的GaN HEMT器件已經(jīng)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，而去年更高耐壓的1700V GaN HEMT也開(kāi)始出現(xiàn)。

去年，致能科技團(tuán)隊(duì)與西安電子科技大學(xué)廣州研究院/廣州第三代半導(dǎo)體創(chuàng)新中心郝躍院士、張進(jìn)成教授團(tuán)隊(duì)等合作攻關(guān)，采用致能科技的薄緩沖層AlGaN/GaN外延片，基于廣州第三代半導(dǎo)體創(chuàng)新中心中試平臺(tái)，成功在6英寸藍(lán)寶石襯底上實(shí)現(xiàn)了1700V GaN HEMTs器件。相關(guān)研究成果于2024年1月發(fā)表于IEEE Electron Device Letters期刊。

到了去年11月，PI在業(yè)界首次推出了InnoMux-2系列1700V氮化鎵開(kāi)關(guān)IC，采用公司專有的PowiGaN?技術(shù)制造而成，可在反激設(shè)計(jì)中輕松支持1000VDC額定輸入電壓，并在需要一個(gè)、兩個(gè)或三個(gè)供電電壓的應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)90%以上的效率。每路輸出的調(diào)整精度都控制在1%以內(nèi)，無(wú)需后級(jí)穩(wěn)壓器，并將系統(tǒng)效率進(jìn)一步提高了約10%。PI表示，在汽車(chē)充電樁、太陽(yáng)能逆變器、三相電表和各種工業(yè)電源系統(tǒng)等電源應(yīng)用中，這種新型器件可取代昂貴的碳化硅晶體管。

比亞迪新建碳化硅工廠產(chǎn)能規(guī)模將成為全球第一

去年6月，比亞迪品牌及公關(guān)處總經(jīng)理李云飛透露，比亞迪新建碳化硅工廠將成為行業(yè)最大的工廠，該工廠將會(huì)在今年下半年投產(chǎn)，產(chǎn)能規(guī)模全球第一，是第二名的十倍。

雖然沒(méi)有提到碳化硅工廠主要是晶圓還是模塊，不過(guò)目前來(lái)看比亞迪需求量最大的應(yīng)該是SiC功率模塊。去年北京車(chē)展期間，比亞迪就展出了1200V 1040A SiC功率模塊，采用雙面銀燒結(jié)等先進(jìn)工藝。

在碳化硅領(lǐng)域，比亞迪也實(shí)現(xiàn)了全產(chǎn)業(yè)鏈布局，此前在比亞迪半導(dǎo)體的招股書(shū)中就有透露擬建設(shè)年產(chǎn)能24萬(wàn)片的SiC晶圓產(chǎn)線，投資7.36億元，擬募集資金3.12億元。而SiC MOSFET方面，比亞迪由于有IGBT等功率器件設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，早在2018年比亞迪就宣布成功研發(fā)SiC MOSFET產(chǎn)品了。2020年底，比亞迪透露其SiC MOSFET產(chǎn)品已經(jīng)迭代至第三代，第四代正在開(kāi)發(fā)中。

英飛凌啟用世界最大SiC晶圓廠

去年8月，英飛凌宣布其位于馬來(lái)西亞的新工廠一期項(xiàng)目正式啟動(dòng)運(yùn)營(yíng)，這是一座高效的8英寸碳化硅功率半導(dǎo)體晶圓廠，一期項(xiàng)目投資額高達(dá)20億歐元，重點(diǎn)生產(chǎn)碳化硅功率半導(dǎo)體，同時(shí)也涵蓋部分氮化鎵外延生產(chǎn)。

英飛凌這次投產(chǎn)的工廠是居林工廠第三廠區(qū)的一期項(xiàng)目，在目前已經(jīng)完成的一期項(xiàng)目之后，還將會(huì)有第二期項(xiàng)目的擴(kuò)建，投資額相比第一期更高，高達(dá)50億歐元。在二期項(xiàng)目建成后，將成為全球規(guī)模最大且最高效的8英寸碳化硅功率半導(dǎo)體晶圓廠。

英飛凌在官網(wǎng)透露，居林工廠第三廠區(qū)已經(jīng)獲得了總價(jià)值約 50 億歐元的設(shè)計(jì)訂單，并且收到了來(lái)自新老客戶約 10 億歐元的預(yù)付款。據(jù)稱這些設(shè)計(jì)訂單來(lái)自包括汽車(chē)行業(yè)的六家整車(chē)廠以及可再生能源和工業(yè)等不同領(lǐng)域客戶。

不過(guò)，在去年11月發(fā)布的財(cái)報(bào)中，英飛凌表示將推遲馬來(lái)西亞居林工廠二期建設(shè)，并將在2025財(cái)年減少10%的投資。這也反映出當(dāng)前SiC市場(chǎng)需求增長(zhǎng)正在放緩，英飛凌認(rèn)為2025年汽車(chē)產(chǎn)量將持平，并且中國(guó)以外的地區(qū)也將表現(xiàn)疲軟。

Wolfspeed擱置德國(guó)SiC工廠建設(shè)計(jì)劃

去年10月，有消息稱采埃孚退出了與Wolfspeed的合資企業(yè)，Wolfspeed原定于德國(guó)薩爾州投資30億美元建設(shè)世界上最大和最先進(jìn)的200毫米SiC晶圓工廠，但據(jù)當(dāng)?shù)毓賳T表示，該工廠項(xiàng)目已無(wú)限期擱置。

在2023年，德國(guó)Tier1巨頭采埃孚與Wolfspeed宣布建立戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系，其中包括在德國(guó)建設(shè)SiC晶圓工廠以及建立聯(lián)合創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室。去年6月，由于歐洲和美國(guó)電動(dòng)汽車(chē)市場(chǎng)疲軟，Wolfspeed削減了資本支出，推遲德國(guó)建廠計(jì)劃，轉(zhuǎn)為專注于提高美國(guó)紐約工廠的產(chǎn)量。

不過(guò)公司發(fā)言人表示，德國(guó)建廠的計(jì)劃并未完全取消，公司仍在尋求融資，預(yù)計(jì)最早到2025年中才會(huì)開(kāi)工建設(shè)。

但Wolfspeed在過(guò)去一年里的資本市場(chǎng)表現(xiàn)較差，財(cái)報(bào)表現(xiàn)不佳，股價(jià)跌幅超過(guò)85%，未來(lái)資本支出還能否持續(xù)還存在很大疑問(wèn)。

SiC襯底進(jìn)入12英寸時(shí)代

去年11月的德國(guó)慕尼黑半導(dǎo)體展上，天岳先進(jìn)發(fā)布了行業(yè)首款300mm（12英寸）碳化硅襯底。天岳先進(jìn)表示，通過(guò)增加300mm碳化硅襯底產(chǎn)品，打造了更多的差異化的產(chǎn)品系列，并在產(chǎn)品品質(zhì)、性能等方面滿足客戶多樣化的需求。

博雅新材在去年3月也展示過(guò)12英寸的碳化硅晶錠；去年12月31日，中電科半導(dǎo)體材料有限公司所屬山西爍科晶體有限公司也宣布成功研制出12英寸（300mm）高純半絕緣碳化硅單晶襯底，并同期研制成功12英寸N型碳化硅單晶襯底。

300mm碳化硅襯底材料，能夠進(jìn)一步擴(kuò)大單片晶圓上可用于芯片制造的面積，大幅提升合格芯片產(chǎn)量。在同等生產(chǎn)條件下，顯著提升產(chǎn)量，降低單位成本，進(jìn)一步提升經(jīng)濟(jì)效益，為碳化硅材料的更大規(guī)模應(yīng)用提供可能。

安森美收購(gòu)Qorvo旗下United SiC

安森美在去年12月10日宣布，已經(jīng)與Qorvo達(dá)成協(xié)議，以1.15億美元現(xiàn)金收購(gòu)其碳化硅結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管(SiC JFET) 技術(shù)業(yè)務(wù)及其子公司United Silicon Carbide（UnitedSiC）。安森美預(yù)計(jì)交易將在2025年第一季度完成，同時(shí)這也意味著Qorvo即將退出SiC市場(chǎng)。

近幾年Qorvo在碳化硅領(lǐng)域推出不少具有亮點(diǎn)的新品，并且應(yīng)用涵蓋數(shù)據(jù)中心到電動(dòng)汽車(chē)。今年一季度Qorvo的財(cái)報(bào)中還顯示，SiC功率器件產(chǎn)品已經(jīng)獲得來(lái)自AI服務(wù)器和數(shù)據(jù)中心應(yīng)用的數(shù)百萬(wàn)美元訂單。

去年一整年伴隨AI的火爆，數(shù)據(jù)中心算力大增也帶動(dòng)了高功率密度電源的需求，三代半的應(yīng)用導(dǎo)入加速，各大廠商都推出了相關(guān)的方案。

官宣收購(gòu)UnitedSiC后，安森美表示，這次收購(gòu)將補(bǔ)足安森美廣泛的EliteSiC電源產(chǎn)品組合，使其能應(yīng)對(duì)人工智能（AI）數(shù)據(jù)中心電源AC-DC段對(duì)高能效和高功率密度的需求，還將加速安森美在電動(dòng)汽車(chē)斷路器和固態(tài)斷路器(SSCB)等新興市場(chǎng)的部署。

對(duì)于安森美而言，UnitedSiC的SiC JFET技術(shù)不適合于電動(dòng)汽車(chē)等大功率應(yīng)用，但在可靠性和低導(dǎo)通損耗上有一些優(yōu)勢(shì)，與數(shù)據(jù)中心的中小功率電源應(yīng)用較為匹配。

世紀(jì)金光破產(chǎn)清算

去年12月，有報(bào)道稱全國(guó)企業(yè)破產(chǎn)重整案件信息網(wǎng)顯示，11月19日北京市第一中級(jí)人民法院受理了北京世紀(jì)金光半導(dǎo)體有限公司破產(chǎn)清算案件，世紀(jì)金光破產(chǎn)的消息迅速在三代半產(chǎn)業(yè)人士中發(fā)酵。

世紀(jì)金光成立于2010年，曾是國(guó)內(nèi)最早的SiC IDM企業(yè)之一，從材料到襯底、外延，再到晶圓制造和器件模塊封裝，實(shí)現(xiàn)全產(chǎn)業(yè)鏈布局。

在2021年，世紀(jì)金光與浙江金華簽署了投資協(xié)議，預(yù)計(jì)投資35億元，建設(shè)年產(chǎn)22萬(wàn)片的6-8英寸SiC芯片產(chǎn)線，項(xiàng)目分三期完成建設(shè)，達(dá)產(chǎn)后可實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)值約40億元。

在去年年中，有博主發(fā)現(xiàn)世紀(jì)金光在企業(yè)信用查詢系統(tǒng)中出現(xiàn)數(shù)十起訴訟案，并有企業(yè)高管被限制高消費(fèi)。

作為一家成立了14年的公司，并且是國(guó)內(nèi)較早進(jìn)入SiC領(lǐng)域的公司，世紀(jì)金光經(jīng)歷了至少5輪融資，最后依然以破產(chǎn)清算收?qǐng)觯@也給行業(yè)敲響了警鐘。

英諾賽科成為國(guó)內(nèi)GaN第一股

去年12月30日，趕上2024年的尾巴，國(guó)內(nèi)功率GaN大廠英諾賽科正式在香港聯(lián)合交易所主板掛牌上市，這也是國(guó)內(nèi)第一家成功上市的功率GaN公司。

英諾賽科是全球首家實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)8英寸硅基氮化鎵晶圓的公司，也是唯一具備產(chǎn)業(yè)規(guī)模提供全電壓譜系的硅基氮化鎵半導(dǎo)體產(chǎn)品的公司。其產(chǎn)品包括氮化鎵晶圓、氮化鎵分立器件、氮化鎵集成電路及氮化鎵模組等。按收入計(jì)，在2023年全球所有氮化鎵功率半導(dǎo)體公司中，英諾賽科排名第一，市場(chǎng)份額為33.7%。

2023年，英諾賽科的全球市場(chǎng)收入為人民幣592.7百萬(wàn)元，中國(guó)市場(chǎng)收入為人民幣534.8百萬(wàn)元，分別占全球功率半導(dǎo)體市場(chǎng)及中國(guó)功率半導(dǎo)體市場(chǎng)的0.2%及 0.4%。

根據(jù)招股書(shū)，英諾賽科本次上市募集資金主要將用于擴(kuò)大產(chǎn)能等用途，包括60%募集資金用于擴(kuò)大8英寸GaN晶圓產(chǎn)能，未來(lái)五年將從每月1.25萬(wàn)片增加至每月7萬(wàn)片8英寸GaN晶圓。另外20%募集資金還將用于研發(fā)及擴(kuò)大產(chǎn)品組合，提高GaN產(chǎn)品在終端市場(chǎng)的滲透率。