白話解析第三代半導體!一張表看懂通吃3大市場的殺手級應用商機
白話解析第三代半導體!一張表看懂通吃3大市場的殺手級應用商機

第3代半導體是目前高科技領域最熱門的話題,不只中國想要這個技術,從歐洲、美國到台灣,所有人都在快速結盟,想在這個機會裡分一杯羹。為什麼第三代半導體這麼火熱?它的應用與商機在哪裡?

過去30年,台積電、聯電擅長製造的邏輯IC,基本上都是以矽做為材料。但矽也有一些弱點,如果用門做比喻,用矽做的半導體,就像是用木頭做的木門,輕輕一拉就能打開(從絕緣變成導電)。

用第2代或第3代化合物半導體就像是鐵門,甚至金庫的大門,需要很大的力氣,要施加大的電壓,才能讓半導體材料打開大門,讓電子通過。因此,要處理高電壓、高頻訊號,或是在訊號的轉換速度上,第3代半導體都優於傳統的矽。

目前,坊間所稱的第2代半導體,指的是砷化鎵、磷化銦這兩種半導體材料,「這是1980年代發展出來的技術。」 拓墣產業研究院分析師王尊民說,現在所稱的第3代半導體, 指的是氮化鎵(GaN)和碳化矽(SiC)這兩種材料 ,「這是2000年之後才開始投入市場的新技術」。

第三代半導體
圖/ 財訊

尤其,第3類半導體並不好做,以通訊晶片為例,要按照不同的通訊需求,選擇不同的材料,在原子等級的尺度下精確排好,難度有如給你各種不同形狀的石頭,堆出一座穩固的高塔,誰能用這些材料,生產出更省電、性能更好的電晶體,就是這個市場的勝利者。目前,第3代半導體有3個主要應用市場。

延伸閱讀:阿里巴巴達摩院公布10大趨勢觀察:第三代半導體應用大爆發、腦機接口突破生物極限

第三代半導體應用1:高頻通訊如5G、衛星通訊

第一個應用,是將氮化鎵材料用來製作5G、高頻通訊的材料(簡稱RF GaN) 。過去20年,許多人想用成熟的矽製程,做出可以用在5G高頻通訊上的零組件。

最有名的是高通在2013年推出的RF 360計畫。當時市場上擔心,高通這項新技術推出之時,就是生產通訊用化合物半導體製造商的「死期」,穩懋股價還曾因此重挫。

結果,高通生產出來的矽晶片非常燙,完全沒辦法用在手機上;後來,連高通都回頭跟穩懋下單。業界人士觀察, 通訊會愈來愈往高頻發展,未來高頻通訊晶片都是化合物半導體的天下 ;王尊民觀察,這個領域也是化合物半導體製造毛利率最高的部分,像穩懋和宏捷科的毛利都在3~4成。

第三代半導體
圖/ 財訊

延伸閱讀:5G帶動半導體新戰場,氮化鎵能當下一個材料寵兒嗎?要先克服兩大挑戰

第三代半導體應用2:低電壓的電源供應器

第2個市場,是用氮化鎵製造電源轉換器(簡稱Power GaN),這是目前最熱門的領域 。過去生產相關產品,最難的部分是取得碳化矽的基板,採訪時,陽明交通大學國際半導體產業學院院長張翼拿出一片碳化矽基板給我們看,這一片6吋寬的圓片,要價高達8萬元台幣。

但近幾年,市場上開始出現將氮化鎵堆疊在矽基板上的技術(GaN on Si)。這種技術大幅降低化合物半導體的成本,用在生產處理數百伏特的電壓轉換,可以做到又小又省電。目前市面上已經可以看到,原本便當大小的筆電變壓器,已經能做到只有餅乾大小,OPPO、聯想等公司,更積極要把這種技術內建在高階手機和筆電裡。

3月1日,野村證券發表題為「A GaN Changer」的產業報告,認為未來2~3年,第3代半導體將重塑全球消費性電源市場,取代用矽製作的IGBT電源管理晶片。野村證券報告預估,2023年,這個市場產值每年將以6成以上速度成長。張翼也認為,第3代半導體能源轉換效率能達到95%以上,一旦被大幅採用,「台灣能省下一座核能電廠的電」。

第三代半導體
圖/ 財訊

第三代半導體應用3:高電壓的汽車電源供應器

第3個市場則是碳化矽供電晶片(SiC) 。碳化矽材料的特殊之處在於,如果要轉換接近1000伏特以上的高電壓,就只有碳化矽能做到這樣的要求;換句話說,如果要用在高鐵上,用在轉換風力發電,或是推動大型的電動船、電動車,用碳化矽都能做得更有效率。

第三代半導體
圖/ 財訊

延伸閱讀:5G、電動車都要的材料!同時生產碳化矽、氮化鎵,全台只有它做得到

第3代半導體是未來各國搶占電動車、新能源,甚至國防、太空優勢,不能忽視的關鍵技術,誰在這個領域領先,誰就能在這個領域勝出。

延伸閱讀:
1.第三代半導體潛力大!「10檔概念股」最具想像空間 股價隨時起飛!
2.爭食5G與太空衛星商機!穩懋囊括全球7成市占 布局10年聚焦高毛利通訊市場

本文授權轉載自:財訊
責任編輯:文潔琳

關鍵字: #半導體
本網站內容未經允許,不得轉載。
往下滑看下一篇文章
HPE Networking Instant On來助力,初咖啡打造像家一樣的咖啡體驗空間!
HPE Networking Instant On來助力,初咖啡打造像家一樣的咖啡體驗空間!

走進位於台中沙鹿四平街的「初咖啡」,芬芳滿室的咖啡香、溫暖療癒的陽光、綠意盎然的植栽,以及便捷舒適的空間體驗,不僅讓人流連忘返、更是訪客不斷回訪的關鍵。初咖啡主理人楊倩如表示:「我心中的理想咖啡廳不僅要有引人的裝潢外觀、舒適的空間規劃、便捷的WiFi服務,每一季,我們都會更換咖啡豆以滿足客戶嘗鮮的需求,此外,我們設有兩座咖啡豆烘培機器,以淺培、中培的方式處理咖啡豆,讓訪客可以品嘗最原始的咖啡風味。」

鉅晶
圖/ 數位時代

關鍵拼圖,初咖啡以HPE Networking Instant On完善咖啡空間體驗

初咖啡對理想的堅持,不僅自然而然的形成差異化服務優勢、吸引一群死忠消費者,挺過疫情衝擊後,初咖啡將咖啡廳二樓打造成小型體驗空間,開始提供各種咖啡課程、或者是做為舉辦小型活動的場地,為了順利擴展業務,初咖啡除進行相應的空間裝潢,更計畫更新店內的WiFi服務。
協助楊倩如一起打理初咖啡、主導WiFi設備升級工作的邱俊銘表示:「無論是咖啡、空間還是服務,我們的理念一直是:只要可以就做到最好。」以WiFi服務為例,一開始,初咖啡使用的是家用型WiFi AP,隨著裝潢的調整與訪客的增加,不僅店內空間出現WiFi連線訊號死角問題、一樓室外空間也無法連結WiFi,再加上WiFi AP的外觀與店內裝潢風格不搭,只能擺放在訪客看不到的吧檯櫃內空間,設備線材雜亂也影響連線品質,為改善這些問題,以及確保二樓空間也能夠順利連網,開始評估系列解決方案,最終決定採用HPE Networking Instant On系列產品:導入Instant On 1930系列交換器、在一樓室內安裝1台Instant On AP22、一樓戶外安裝1台Instant On AP17,以及在二樓安裝1台Instant On AP22。

鉅晶
圖/ 數位時代

邱俊銘進一步解釋會決定採用HPE Networking Instant On的原因有三:首先是既有的訊號死角與連線覆蓋率不足等問題迎刃而解,而且,HPE Networking Instant On只要透過網路線就可以供電,大幅降低室內與室外拉線問題,此外,美觀的外型也與初咖啡欲打造的空間氛圍一致,有相互加分的成效;其次是合作夥伴 – 鉅晶國際 – 提供專業且貼心的諮詢與技術支援服務,例如在一開始的評估階段就針對初咖啡的室內裝潢提出最佳規畫建議,以及在一周左右的時間完成施工與架設工作,安裝上線後,鉅晶國際的團隊也總是在最短時間內提供相應的支援;最後,同時也是最重要的是,系統設備高度整合且易於管理,完全符合初咖啡的管理需求。

鉅晶
圖/ 數位時代

「透過HPE Networking Instant On App,無論在哪都可以輕鬆掌握各個網路設備的即時運行狀況,甚至是從中找出異常事件、防範於未然。」邱俊銘面帶微笑地說,導入HPE Networking Instant On後,初咖啡又往理想–讓訪客可以像在家一樣的悠閒品嘗咖啡、渡過美好時光–邁進一步,是咖啡廳營運的最佳幫手。

鉅晶
圖/ 數位時代

為未來做最佳準備,初咖啡以別具一格的咖啡體驗持續擴展業務版圖

導入HPE Networking Instant On除有助於初咖啡解決當務之急:連網與管理問題,更為未來的商業擴展做好最佳準備,例如可以因應業務需求輕鬆設定、擴展WiFi 服務,以內建的安全性閘道和防火牆將業務與訪客流量分開,以及透過(遠端)監管的方式即早發現異常連線行為以降低惡意攻擊、將危害降低到最低,提供訪客安全無虞的WiFi連線體驗等。
「我們想提供給客戶最好的體驗,透過HPE Networking Instant On除可提供訪客提供高品質的連網服務,還可以進一步落實安全防護,這是以前想都沒有想過的事情。」邱俊銘面帶微笑地解釋,初咖啡除提供咖啡、餐飲服務,販售自家烘培的咖啡商品,以及開設與咖啡相關的課程與活動,亦不排除開設二店甚至是三店,在這樣的前提下,功能強大且可輕鬆管理的WiFi服務顯得尤其重要,不僅能完善空間服務體驗,也讓團隊可以無後顧之憂的衝刺咖啡等核心業務。
「我們十分滿意HPE Networking Instant On帶來的絕佳使用體驗,除會視需求擴展使用,也會不藏私地介紹給同業。」關於HPE Networking Instant On的未來規劃,邱俊銘如是說道。

本網站內容未經允許,不得轉載。

登入數位時代會員

開啟專屬自己的主題內容,

每日推播重點文章

閱讀會員專屬文章

請先登入數位時代會員

開啟收藏文章功能,

請先登入數位時代會員

開啟訂閱文章分類功能,

請先登入數位時代會員

我還不是會員, 註冊去!
追蹤我們
台日半導體新局 全解讀
© 2024 Business Next Media Corp. All Rights Reserved. 本網站內容未經允許,不得轉載。
106 台北市大安區光復南路102號9樓