宽禁带半导体，格局重塑

在《PEN’s Power Corner》中，TechInsights 射频模拟与电源部门总监兼分析师 Cédric Malaquin 梳理了正在重塑宽禁带半导体格局的核心驱动因素。

Malaquin 首先谈到了今年的碳化硅（SiC）市场：整体呈现供应过剩、晶圆价格下跌、需求疲软的特征，客户下单意愿存在较大不确定性。他指出，向200mm晶圆转型是改善SiC经济性的关键，将决定哪些厂商能在大尺寸晶圆上实现稳定良率。他还提到，受税收补贴退坡影响，中国与北美市场的电动汽车需求增速趋于平缓，欧洲纯电动平台随之成为主要增长市场。尽管汽车与可再生能源仍是 SiC 的核心应用领域，但数据中心与电网升级领域的 SiC 渗透也值得期待。行业还在强调向价值链上游升级，从分立 SiC 器件转向高价值 SiC 模块，以直接提升毛利率。

在氮化镓（GaN）方面，Malaquin 分析了各厂商在外延与缓冲层工艺上高度保密的技术竞争，特别提到AlGaN 超晶格结构是目前主流方案。此外，GaN 栅极漏电问题正通过新型介质层、沉积工艺与钝化层得到改善，从而提升器件可靠性。他还谈到，单片集成 GaN 将主要加速其在消费电子市场的渗透，例如 USB-PD 充电器，让非专业设计人员也能轻松应用。GaN 向高压应用拓展的长期路线，重点是垂直结构 GaN（vGaN） 在 900V 及以上场景的结构优势。不过该架构目前受限于衬底成本，晶圆最大仅 4 英寸。随着技术进步，vGaN 下一个关键门槛将是市场接受度，因为工程师需要对成熟的 SiC 系统进行完整的架构重新设计。

最后，Malaquin 谈到了中国的宽禁带半导体推进：已从产能扩张阶段进入车规级产品认证阶段。他强调，国际头部厂商已相应调整定位，逐步退出低端同质化市场（如入门级 SiC 或 GaN 消费快充），转向数据中心等高增长、高价值应用领域。

访谈原文

SiC 市场的不确定性

AS：我读了《TechInsights 2026 功率器件展望》，其中关于碳化硅同质化与行业整合的部分令人印象深刻。你能否再展开讲讲 SiC 市场不确定性的背景，以及各家为维持盈利采取的不同路径？

CM：这是我们在去年年底做出的判断与次年展望。当时市场整体处于碳化硅行业的转型之年，表现为库存高企、产能利用率偏低、晶圆价格下滑。我们还注意到，客户需求能见度不足，导致客户出现 “最后一次采购” 行为，这也成为行业普遍担忧的问题。

我们目前观察到，汽车电动化增速预计将明显放缓，尤其是在中国和北美市场，原因是税收补贴退坡，且中国渗透率已处于高位。因此行业对调整产能布局与管控成本结构仍持谨慎态度。

尽管需求有所疲软，但在此之前开发的全新纯电动平台将在 2026、2027 年陆续推出。因此我们仍判断，纯电动车市场对 SiC 行业仍具吸引力。尤其是欧洲市场启动较晚，2026 年及随后一年有望成为核心增长引擎，弥补并替代过去几年中国市场的部分增长动能。

碳化硅另一大市场是可再生能源，2023 年以来增长强劲。进入 2026 年及以后，增速或将略有放缓（尤其在中国），但仍将是规模大、走势稳定的市场。除此之外，数据中心有望成为下一个增长支柱，该领域的功率密度需求正急剧提升。与之配套的电网升级同样具备强劲动能，值得重点关注。

我们在数据中心市场报告中已对此进行测算，评估功率半导体的市场空间，并给出可持续性与交付能力边界。基于这些分析，我们预测了未来五年 SiC 的份额结构：整体市场以汽车与可再生能源为基本盘，增长主要来自数据中心。

回到你关于盈利性的问题：随着企业在传统市场的能见度提升，并从数据中心获得收入增长，它们将开始提高晶圆厂稼动率，这是影响盈利的第一核心因素。而向 200mm 转型有望在中期改善碳化硅的经济性。最后我想强调的一点是，行业正在向价值链上游升级，SiC 模块的市场份额持续提升，这将明显改善企业的毛利率水平。

SiC 长期格局

AS：你刚才提到向 200mm 转型，我也了解到行业还有提升器件优值的创新，以及从电动车市场转向以强化 SiC 长期地位的战略调整。你认为哪些厂商或路线会在长期格局中占据优势？

CM：在我看来，转向 200mm 是提升市场盈利能力最有效、最具前景的路径。我们在报告中提到的同质化竞争，很大程度上是因为越来越多企业在小尺寸晶圆（如 6 英寸）上开展 SiC 业务。

我认为只有头部厂商能实现 200mm 工艺迁移并维持稳定良率，这也将成为未来几年决定胜负的关键。另一点：向 200mm 扩张本身也是一种战略布局，因为当前晶圆供应链仍在扩产，6 英寸仍是主流出货规格。这至少在未来两年内（200mm 成为主流前），会把产能与能力向头部企业集中。

AS：你刚才简要提到，除了电动车，哪些新兴 SiC 应用可能重塑竞争格局？你提到可再生能源和电动车是基本盘，数据中心在崛起。除此之外还有其他观察吗？

CM：我们提到的数据中心增长，主要来自电源、UPS、备用电池，以及固态断路器（SSCB）、固态变压器（SST）等保护部件，这些是该领域的核心驱动力。另一类应用是电网升级，以满足行业增长所需的额外电力供应。

这是我们判断未来的两大核心增长领域。一些细分利基市场一直存在并将延续，但除了我提到的这些，目前我们暂未识别出其他量级相当的增长动力。

GaN 技术演进

AS：谢谢。我们不妨转向 GaN，报告中也有所覆盖。你能否介绍一下 GaN 厂商如何通过外延与缓冲层工程创新构筑技术壁垒？

CM：这确实是核心竞争资产。外延材料工程是功率器件可靠性的核心，也是厂商实现差异化的关键。必须肯定我们技术团队的大量分析，他们整理了一篇专题文章，对比了不同厂商的外延结构，让我们得以窥见工艺路径，包括台积电、德州仪器、英飞凌、英诺赛科、EPC 等。

GaN 器件的基础结构包括：氮化铝（AlN）成核层、上方的 GaN 沟道层（承载导通电流的二维电子气 2DEG），以及 AlGaN 势垒层。

真正的技术关键在成核层与 GaN 沟道之间，各家方案不同且常组合使用：渐变 AlGaN 层、AlGaN 超晶格结构，中间也可嵌入 GaN 缓冲层。我不展开具体厂商采用哪种方案，这些大多属于核心机密，但我们的订阅用户可获取更深度细节。

关于 GaN 的最后一点是栅极漏电，行业正通过新型介质、沉积方法与钝化层积极解决，以提升器件可靠性。

AS：我知道你不想深入细节，但我还是好奇：在成核层与 GaN 沟道之间这一 “关键层” 中，最主流、最成熟的 GaN 技术路线是什么？

CM：我只能说，AlGaN 超晶格是目前非常主流的方案。

GaN 单片集成

AS：我们可以聊聊单片集成。这是 GaN 的重要使能技术，可集成驱动、检测与保护功能。你认为这将如何改变 GaN 的竞争格局？主要影响哪些应用？

CM：这个问题很好，我认为它对许多应用来说可能是颠覆性改变。单片集成 GaN 功率 IC 将功率 FET、栅驱动、保护逻辑、电流检测集成在同一颗芯片上，消除了分立器件共封带来的寄生参数。它的开关速度更快，EMI 设计更简单，整体形态更紧凑。

这显著降低了 GaN 的使用门槛，让非专业设计人员也能使用符合市场要求的 GaN 器件。正是这一路线加速了 GaN 在消费类市场（如 USB‑C PD 充电器）的渗透。

而在数据中心等特定场景，分立方案仍占主流，因为这些应用对电源拓扑有非常特定的要求，且设计团队具备更专业的能力。

AS：我听说 300mm GaN 有望进一步支撑数据中心等应用的集成度提升，你怎么看？

CM：这确实值得考虑。转向 300mm 可以支持更先进的工艺节点与更稳健的流程，当然能支撑更优秀的 GaN 集成芯片。

但我更想强调的是，数据中心领域的参与者多为专业设计人员，他们已有足够的知识让方案落地；而我刚才提到的成本优化与 GaN 大众化，在该领域并非核心驱动因素。

高压 GaN

AS：我们来谈谈 900V 及以上高压 GaN。市场很关心 GaN 是否会切入碳化硅的领地。未来五年，你认为它会在高压电动汽车系统中成为真正有竞争力的方案吗？

CM：GaN 向高压拓展有多条路线。一种是加厚漂移层，但会带来晶圆翘曲问题。因此厂商开始使用不同衬底，例如 Power Integrations 等采用的蓝宝石类衬底，还有 Qromis 衬底用于补偿热膨胀系数（CTE）失配，这也是行业正在探索的路线。

另一条是垂直 GaN（vGaN）。如果要拓展到更高电压、更高功率等级，垂直结构具备更好的可扩展性，同时具备行业需要的雪崩能力。这使垂直 GaN 成为电动汽车系统的优质候选方案，且相比目前的碳化硅方案，开关速度更快。但这也意味着整套系统必须重新设计，我们认为设计人员采纳并完成系统级验证仍需时间，大概还需要数年才能成熟。

最后一点：垂直 GaN 长期受限于衬底成本，目前最大仅 4 英寸。随着技术进步，这一状况会改善。我们的技术分析团队在报告中详细梳理了垂直 GaN 的不同路线及其优劣势，值得持续关注。

双向 GaN（GaN BDS）

AS：谈到双向特性，GaN 固有的双向特性已在 GaN BDS 中得到应用。你认为这一技术将如何发展？目前已在哪些领域实现初步商用？未来有哪些应用？

CM：GaN BDS 有多种完全不同的实现方式。GaN 本质上可作为双向开关，电流可双向流通，但这主要适用于中低压器件。进入高压领域，则需要扩展源极区域以避免器件击穿，这就出现了 Navitas、英飞凌等近期推出的双栅晶体管等特殊设计。这类方案非常适合需要双向能量流动的应用。

我们已经看到微型逆变器成为 GaN BDS 的早期商用场景之一。未来，任何双向功率交换系统都适合这一路线，例如电池储能系统（BESS）。在数据中心，GaN BDS 也可替代背靠背开关，有利于材料优化。

AS：除器件本身外，垂直 GaN 与双向开关的配套生态（参考设计、仿真模型、现场应用支持）成熟度如何？

CM：双向开关已经获得行业大量推动。Navitas 与英飞凌都推出了完整的配套资料用于教育设计人员，包括参考设计、网络研讨会，讲解技术优势、工作原理与系统集成方式。我认为 GaN BDS 基本接近大规模商用所需的成熟度。

垂直 GaN 的生态成熟度可能还为时尚早。预计未来几年会出现类似的推广支持动作。短期内更可能看到的是概念验证与关键性能参数验证，让设计人员确认后才会考虑将垂直 GaN 导入系统。

中国宽禁带半导体攻势

AS：最后我们聊聊中国。报告中用了不少篇幅讲中国的宽禁带半导体推进。你认为这将如何影响全球竞争者？国际头部供应商如何应对这一挑战？

CM：这是个很好的问题，也是我们密切跟踪的方向。中国很早就明确将宽禁带技术列为战略重点。相比先进硅工艺，宽禁带半导体在晶圆厂设备采购方面受到的限制更少，这也是其持续推进的原因之一。

宽禁带材料对电动汽车、工业与能源领域电气化至关重要，而中国在这些领域已具备强势地位，极有可能推动本土生态建设。这也解释了为什么中国宽禁带供应商先扩产能，再推进产品开发。目前已布局多款产品，并向客户送样车规级产品，等待认证。虽然尚未到从国际头部厂商手中夺取市场的阶段，但进展明显。

作为应对，国际头部厂商正更谨慎地选择目标应用领域，并明显退出同质化竞争市场，不再聚焦入门级 SiC 等低端市场。GaN 领域也是如此，例如手机快充市场，Navitas、Power Integrations 等已逐步退出，因为英诺赛科等中国厂商已占据主导份额。

另一种应对策略是 “中国服务中国”：在中国大陆直接布局资源，争取车规认证与本土供应商身份。最后一点是，强化在高增长、高附加值应用的产品开发，例如数据中心与电网领域。