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宏捷科大漲6%!第三代半導體夯什麼?概念股解析

魏鑫陽
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魏鑫陽

2024-12-27

瀏覽數 3,950+

第三代半導體目前商品化的終端應用中,以手機快充電源最普及。(僅為情境示意)Photo by IM ZION on Unsplash
第三代半導體目前商品化的終端應用中,以手機快充電源最普及。(僅為情境示意)Photo by IM ZION on Unsplash

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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:

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• 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
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