第三類半導體去年引爆熱門話題，美國、日本、中國拚命想分食這塊大餅，台廠也紛紛投入相關供應鏈，但吸引力到底在哪？對於台廠來說，第三代半導體不只是充滿商機的新藍海，更是成熟技術轉型的新寄託，點燃下一波成長動力的火苗。

隨著 5G 通訊、電動車等新興應用對功率元件效能需求提高，相較於第一類材料「矽」（Si）、「鍺」（Ge）以及第二類「砷化鎵」（GaAs）和「磷化銦」（InP）對於溫度、頻率、功率已達極限，難以應用在更嚴苛環境上，第三類半導體的碳化矽（SiC）及氮化鎵（GaN）在耐高溫、高電流的環境下仍有極佳效能，所以市場將目光轉向第三類半導體。

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市調機構 TrendForce 預測，2025 年全球功率半導體元件及模組市場規模將達 274 億美元，其中第三類半導體 SiC/GaN 市場占比從 2021 年不到 5%，擴大至 2025 年約 17%。

因為材料特性，SiC 和 GaN 用途不同，目前第三類半導體可分為 3 大應用，但隨著科技持續發展，在應用上將出現更多的想像空間。

除了 5G 射頻、快充，GaN 未來發展重點：新能源汽車和資料中心

GaN 適合高頻、中高壓領域（低於 900V）特性，適合製作射頻元件（GaN RF 射頻），如 Wi-Fi、GPS 定位、衛星通訊甚至是軍用雷達。

雖然 GaN 晶圓代工大廠穩懋投入射頻元件多年，但目前GaN 射頻通訊市場仍由全球前兩大 IDM 廠思佳訊（Skyworks）和 Qorvo 主導。

第二大應用是利用 GaN 中低功率的特性，製作電源轉換器（Power GaN），如 LED 和手機等消費電子領域的快充及整流器，手機品牌商 OPPO、小米、vivo 已經推出好幾代 GaN 快充產品。

值得注意的是，蘋果去年全新 MacBook Pro 快速充電器，首次採用 Power GaN 技術，功率高達140W，意味著百瓦級大功率快充產品進入成長期。

其中，在百瓦級大功率快充產品中，GaN 技術市場滲透率達 62%，主要由 GaN 功率晶片龍頭納微半導體（Navitas）與英諾賽科（Innoscience）供應，其中納微半導體銷售市占率超 7 成，已成功應用於倍思、聯想、小米等廠商旗下產品。

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TrendForce 表示，到了 2025 年，GaN 功率元件市場規模將達 8.5 億美元，年複合成長率達 78%。另外，新能源汽車/資料中心也將是 GaN 未來發展重點，前三大應用占比將分別為消費性電子 60%、新能源汽車 20%、通訊及資料中心 15%。

（Source：Trendforce，下同）

隨著 GaN 功率電晶體價格不斷下降（已逼近約 1 美元），以及技術方案愈趨成熟，TrendForce 預估至 2025 年 GaN 整體快充市場滲透率將達 52%。

特斯拉帶動 SiC 元件商用化，電動車成為核心應用

隨著大功率車充市場興起，由於 SiC 高功率、更高壓（超過 1,200 V）的特性，適合用在特高壓電網、風電、太陽能、儲能及新能源車。

應用部分，特斯拉 2018 年發表平價車款 Model 3，首度在電動車逆變器設計中導入意法半導體（STM）的 SiC 元件，加快 SiC 商用步伐。因為與特斯拉結盟，意法半導體在 2021 年 SiC 功率半導體市場占比獲得第一（43%）。

TrendForce 預估，全球 SiC 功率元件市場規模 2025 年將成長至 33.9 億美元，年複合成長率（CAGR）達 38%。前三大應用占比將分別為新能源車 61%、太陽能發電及儲能 13%、充電樁 9%，其中新能源車產業又以車載逆變器、車載充電器（OBC）、轉換器元件（DC-DC）為應用大宗。

隨著電動車成為 SiC 應用核心，對延長續航里程、縮短充電時間的需求越發明顯。目前電動車的電池動力系統為 200V-450V，隨著電動車市場滲透率提高，有機會朝著 800V方向邁進，預計 2025 年全球電動車市場對 6 吋 SiC 晶圓需求可達 169 萬片。

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