@businessfocus.io】【下一隻台積電？】第三代半導體乜都得 5G發射站、衞星、電動車快充都要用 . 半導體材料備受觸目發展潛力極高，當中第一代的半導體材料由於最為成熟，成本相對便宜。其中包括鍺以及矽。其中比較常見的有各大矽晶片處理器，能應用在不同微電子產業。而第三代半導體則以碳化矽（SiC）以及氮化鎵（GaN）為代表，兩者主要應用在5G 基地台、快充以及電動車充電等相關產品領域。認識新一代半導體，捕捉相關具潛力的公司。更可能有助找到下一隻十倍股。以下將會介紹相關第三代半導體科技應用，以及一些與第三代半導體發展相關的公司，望為觀眾帶來啟示。 . 引用英國布里斯托大學物理學家Martin kuball的研究表示，第三代半導體在能量損失較少，傳導電流的能力更佳，尤其使用氮化鎵的物料代替矽等傳統物料，現時已經能減少耗電達20%。第三代半導體無論在耐高溫及耐高壓上，比起以往半導體物料在尺寸及功效上都更優越。尤其在散熱性能上，更適合在現時5G的高頻通訊以及電動車充電產品。當中以Tesla（TSLA.US）的model 3 車中的逆變器就經已使用碳化矽的相關技術。尤其是原有矽晶片必須遠離引擎，減少晶片過熱問題。但氮化鎵（GaN）在高溫耐受上表現出眾，氮化鎵（GaN）取代上一代電子原件，將能夠隨意放在汽車引擎中。相關技術將會直接顛覆未來的汽車設計。 . 5G通訊帶動半導體氮化鎵（GaN）在高速成長 . 除了大熱電動車領域，推動相關物料高速成長。另外，5G通訊要求晶片具有良好散熱效能。亦因此亦帶動氮化鎵（GaN）在射頻元件（RF）領域的高速成長。一個法國市場研究公司 Yole Développement 報告中預計氮化鎵在射頻元件（RF）滲透率年成長率能高達七成。當中以蘋果公司(NASDAQ：AAPl）的iPhone 作例，據市場調查機構 TechInsights 分析，氮化鎵（GaN）射頻元件占蘋果旗艦手機成本漲幅超過三成，上代iPhone 11 Pro 的射頻元件價值33 美元，成長到 iPhone 12 Pro 的近44美元。現時在消費電子產品中氮化鎵在射頻元件上經已占一席位，根據半導體行業研究調查，表示在新式氮化鎵的通訊半導體在毛利率上能高達40%。 . 碳化硅 （SiC）以及氮化鎵（GaN）應用大不相同 . 在介紹相關公司之前，應了解第三代半導體中碳化矽（SiC）以及氮化鎵（GaN）在應用上有何不同。現時很多半導體公司發展氮化鎵（GaN）其電壓主要在電壓耐受的不同。雖然兩者同樣有耐高溫耐高壓，在功率上更勝從前。但基於材料特性的不同，兩者應用亦大不相同，在耐受電壓上高於600-650電壓一般會採用碳化矽（SiC）。例如在上述提及特斯拉汽車 (NASDAQ：TSLA）的電動車及5G發射站等。而較低的耐受電壓則多選用氮化鎵（GaN）的技術，例如手提電腦充電器及5G通訊晶片等。然而，依目前技術來說，碳化矽（SiC）的成本較高，因為物料需要更複雜的晶片製程，量化程度亦相對更困難。 . 克里科技投資存風險 但有機會跑出 . 美國克里科技(NASDAQ:CREE) 有機會因第三代半導體物料而跑出，原因在於這間公司在新一代碳化硅 （SiC）材料中佔據高達60%的市場份額。而这些材料对電動汽車的未来十分重要。而克里科技更計劃到2024年將碳化硅 （SiC）產能提高30倍，並為其氮化鎵（GaN）業務再投資10億美元（近78億港元）。另外，拜登上任後大刀闊斧振興美國半導體的製造能力，更召開會議討論半導體晶片短缺問題。拜登及後有可能為美國半導體公司提供優待政策，使到克里科技等美國半導體公司受益。但值得憂慮的是，根據美國股票投資網站Simply Wall St當中有綜合分析認為，克里科技預計最快大約3年後才達收支平衡。而為了在2024年收支平衡，公司更需要每年增長近80％，才會在3年後產生1.27億美元的利潤。而如果業務以較慢的速度增長，更可能會比預期晚產生盈利。而且公司具相對較高的債務水平達到43%，在投資上存有一定風險。iStock-1280700336 . 韓國SK集團積極收購 搶碳化硅全球市占 . 韓國的產業通商資源部)在今年二月宣布計劃增加對碳化硅 （SiC）和氮化鎵（GaN）業務的投資支持。希望從2021年起搶占全球碳化硅和氮化鎵市場。而SK集團（KRX:034730)作為韓國第三大跨國企業。這個集團最近亦加強對新一代半導體的投資。2021年1月，SK集團向韓國唯一碳化硅製造商Yes Power Technix投資268億南韓圜（近1.85億港元）以收購其33.6％股權。而未來韓國半導體市場將看到加速增長的趨勢。 此外，在上一年，SK 集團旗下的子公司SK Siltron亦收購美國化工公司杜邦(NASDAQ:DD)的碳化硅晶圓部門。韓國SK集團在近年積極佈局，亦有機會為第三代半導體帶來變天，跟上其他半導體廠商的腳步，成為韓國第三代半導體的領班人。 . Text by BusinessFocus Editorial . @businessfocus.io 瞭解更多商業財經資訊 .⠀ #money #investment #business #finance #life #management #company #expert

#科基百科 所謂砷化鎵呢，是由鎵和砷兩種元素所合成的化合物，分子式為「GaAs」。 這種化合物是種很常見的半導體材料，會被用來製作微波積體電路、紅外線發光二極體、半導體雷射器和太陽電池等等元件。 _ 咦？半導體材料？那不是矽 (Si)、鍺 (Ge) 等等元素嗎？ 嘿嘿，除了元素之外，化合物也能做半導體喔！ 尤其是現在邁向 5G 的新世代，過去的半導體材料會遇到一些困境。 像是「矽」的導通電阻過大，易造成電能損耗，在電子裡跑得不夠快、不能做高頻，又不耐高電壓，不適合做高功率元件。 面對這種種缺點，製作端便需要不斷開發新的材料來尋找別的可能。 _ 目前第二代半導體材料便是以砷化鎵為主，在製作技術上較為純熟，同時能用來製作高頻元件，但它不耐高電壓，所以仍有不少優化空間。 你可能很好奇，有了第二代，會有第三代嗎？ 還真的有，像是氮化鎵 (GaN)、碳化矽 (SiC) 目前都是非常熱門的新秀，未來最適合 5G 時代的半導體材料之王會是誰呢？讓我們繼續看下去！ _ 正確用法：新時代來臨？用砷化鎵迎擊！ 錯誤用法：堅持用矽，一百年，不許變！ _ 參考資料：數位時代《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》、維基百科《砷化鎵》 _ 用科學預見半導體的未來！PanSci 泛科學現正強力徵件！邀請半導體領域專家、研究者、學生來與臺灣最大的科學社群分享你最懂的半導體科學主題～不管是評論、科普、還是圖文影音，都歡迎與我們聯繫：[email protected] _ #泛科學 #科學 #半導體 #電腦 #3C #導體 #絕緣體 #導電性 #特性 #能量 #科技 #電子 #台積電 #代工 #研發 #產業 #工程師 #工程 #電信 #手機 #製程 #知識 #新知 #技術 #矽 #砷化鎵 #能帶 #利用 #運用

#科基百科 不是導體、也不是絕緣體的半導體，到底是什麼呢？ _ 半導體之所以叫半導體，是因為它的導電性介於導體和絕緣體之間，包含矽（Si）、鍺（Ge）等元素，或是砷化鎵（GaAs）、硫化鋅（ZnS）等化合物。 到底是什麼原因，讓半導體具有這樣的特性呢？ _ 不論是導體、半導體還是絕緣體，皆由許多原子整齊排列而成。上過國中理化的我們也知道，原子內含有許多的電子，而它們也是影響材料導不導電、怎麼導電的關鍵。 當原子們的外層電子合併彼此的能量，就會形成帶狀的「能帶區」，能量較低的稱作「價帶」(valence band)、能量比較高的則稱為「傳導帶」(conduction band)。 電子也和人類一樣，嚮往著穩定生活多美好、三年五年高普考（威～），會傾向往能量較低的價帶移動。因此價帶上總是充滿著電子，傳導帶反而 #查無電子 了。 _ 這樣的現象若是發生在導體身上，不用擔心！它們的價帶與傳導帶彼此重疊，電子想去哪都可以，導體也因此有著良好的導電性。 如果是在絕緣體身上，則會因為兩者距離遙遠，電子根本無法從價帶移動到傳導帶，也就沒有導電性了。 _ 那半導體呢？ 半導體中的價帶、傳導帶彼此留有完美的距離 #像極了愛情，只要位在價帶的電子獲得足夠能量，就能跑到傳導帶上自由移動，而導電性也就跟著增加囉！ 反之，若是能量不夠，電子就沒辦法跳到傳導帶上，此時就不具導電性！ _ 正確用法：半導體的導電性，介於有和沒有之間 錯誤用法：半導體就是全導體除以 2 啦 _ 參考資料：寫點科普《晶圓代工爭霸戰：半導體知識（前傳）》、科教館《半導體與發光原理》 _ 用科學預見半導體的未來！PanSci 泛科學現正強力徵件！邀請半導體領域專家、研究者、學生來與臺灣最大的科學社群分享你最懂的半導體科學主題～不管是評論、科普、還是圖文影音，都歡迎與我們聯繫：[email protected] _ #泛科學 #科學 #半導體 #電腦 #3C #導體 #絕緣體 #導電性 #特性 #能量 #科技 #電子 #台積電 #代工 #研發 #產業 #工程師 #工程 #電信 #手機 #製程 #知識 #新知 #技術 #矽 #砷化鎵 #能帶