聖誕節台股宏捷科(8086)報佳音,25日漲5.8%!這類第三代半導體到底夯什麼?在新能源、5G通信與高效電力轉換等領域,為何第三大半導體新的寬能隙材料備受重視?相關概念股有誰?在2025年前景如何?
年底台股宏捷科股價突然大漲,也讓第三代半導體題材被關注。隨著科技與能源需求的飛速增長,傳統半導體材料如矽(Si)逐漸無法滿足現代高頻、高功率以及高溫應用的需求。在此背景下,第三代半導體技術應運而生,特別是在新能源、5G通信與高效電力轉換領域,新的寬能隙材料如SiC(碳化矽)、GaN(氮化鎵)備受期待。
第三代半導體是什麼?具有那些特色?
第三代半導體指的是具備寬能隙(Wide Band-gap)特性的化合物半導體材料,例如碳化矽(SiC)和氮化鎵(GaN)。相較於第一代矽、鍺材料和第二代砷化鎵、磷化銦等化合物半導體,上述材料在高頻、高功率和高溫環境下性能卓越,不僅功率提升,而溫度與熱效應可大幅減少,元件就可以大幅縮小體積,具有顯著技術優勢。目前商品化的終端應用中,以手機快充電源最普及,未來將擴展至AI、高效能運算、電動車等領域。
第三代半導體的特色:
• 寬能隙:能隙大於2 eV,支持高壓運作與低功率損耗。
• 高耐熱性:可在300°C以上穩定運作。
• 高頻性能:電子遷移速度快,適合GHz級別的應用。
• 低損耗:提升能源轉換效率,降低熱量產生。
主要應用場域:
1. 電力電子:電動車逆變器、快充設備、光伏發電系統。
2. 通信與射頻:5G基站、高頻放大器、衛星通信。
3. 高亮度LED與激光:UV-LED、顯示技術、LiDAR應用。
4. 工業與航空:工業驅動、高壓電網、航空航太電子設備。
第三代半導體與寬能隙的區別
第三代半導體是一個技術分類概念,強調材料的應用場景與市場價值;而寬能隙是指材料的物理特性。寬能隙材料(如SiC、GaN)通常是第三代半導體的主要材料,但不代表所有寬能隙材料都應用於第三代半導體技術。簡言之,第三代半導體可以看作是寬能隙材料的子集合,其重點在於應用層面的突破。
SiC(碳化矽)是什麼?相關應用與概念股?
SiC(碳化矽)是一種具有高熱導率、高崩潰電壓及高耐熱性的化合物半導體,特別適合用於高壓、高功率應用。其主要優勢包括:
• 高耐壓性:適合1kV以上高壓設備。
• 高熱導率:散熱能力強,減少冷卻需求。
• 低功率損耗:能量轉換效率高,適用於新能源應用。
主要應用:
• 電動車:逆變器、車載充電器。
• 新能源設備:光伏逆變器、風力發電。
• 高壓電力系統:工業電力設備、高壓電網。
碳化矽概念股:
• 國際大廠:Wolfspeed(美國)、STMicroelectronics(意大利/法國)、Infineon(德國)。
• 台灣廠商:環球晶、漢磊、台達電。
GaN(氮化鎵)是什麼?相關應用與概念股?
GaN(氮化鎵)是一種具備高電子遷移率和高頻性能的化合物半導體,特別適合於小型化和高頻應用場景。其主要優勢包括:
- • 高電子遷移率:比SiC更適合高頻操作。
- • 小型化設計:支持更緊湊的設備結構。
- • 成本優勢:GaN-on-Si技術降低製造成本。
主要應用:
- • 射頻設備:5G基站、衛星通信。
- • 高效充電:手機快充、筆電適配器。
- • LED與激光:高亮度顯示、UV-LED。
氮化鎵概念股:
- • 國際大廠:Navitas Semiconductor(美國)、Infineon(德國)、Qorvo(美國)。
- • 台灣廠商:穩懋、宏捷科、台積電。
SiC與GaN的比較表
SiC(碳化矽) | GaN(氮化鎵) | |
---|---|---|
能隙(eV) | 3.26 | 3.4 |
電子遷移率 | 適中 | 高,約是SiC的2-3倍 |
熱導率 | 高,散熱效果優秀 | 中等 |
耐壓性 | 非常高,適合高壓應用 | 中等,適合中低壓應用 |
高頻性能 | 表現一般 | 優秀,適合GHz級別應用 |
工作溫度 | 高,達300°C以上 | 高,但不如SiC |
成本 | 高,加工難度大 | 較低,特別是GaN-on-Si技術 |
適用領域 | 高功率電力設備、新能源、電動車 | 高頻射頻設備、5G基站、高效充電器 |
技術成熟度 | 相對成熟,應用廣泛 | 尚在成長階段,快速滲透中 |
資料整理:魏鑫陽 |
第三代半導體的未來前景
隨著5G通信、新能源車、綠色能源發展的需求增加,第三代半導體將成為下一代科技發展的重要支柱,預計未來第三代半導體市場將以每年20%以上的增速成長。特別是SiC在高壓應用和GaN在高頻領域的持續突破,尤其是益發講求高效能與低功耗的AI應用場域中,如自駕車、機械人等等,發揮更大的潛能。
台股第三代半導體概念股名單
材料 | 公司名稱 | 台股代號 |
---|---|---|
碳化矽 | 環球晶 | 6488 |
碳化矽 | 漢磊 | 3707 |
碳化矽 | 台達電 | 2308 |
氮化鎵 | 穩懋 | 3105 |
氮化鎵 | 宏捷科 | 8086 |
氮化鎵 | 台積電 | 2330 |
資料整理:遠見編輯部 |