〈觀察〉各廠積極佈局化合物半導體 生態系未串連成阻礙

隨著 5G、電動車等新應用興起，對功率半導體需求增溫，氮化鎵 (GaN)、碳化矽 (SiC) 等新一代化合物半導體攫獲市場目光，台廠雖在各個領域積極著墨，但均「各自為政」，產業鏈未能串連形成完整生態系，成為當前台廠在化合物半導體領域佈局上的阻礙之一。

半導體材料歷經 3 個發展階段，第一代是矽 (Si)、鍺 (Ge) 等基礎功能材料；第二代開始進入由 2 種以上元素組成的化合物半導體材料，以砷化鎵 (GaAs)、磷化銦 (InP) 等為代表；第三代則是氮化鎵 (GaN)、碳化矽 (SiC) 等寬頻化合物半導體材料。

目前，全球絕大多數半導體元件，都是以矽作為基礎功能材料的矽基半導體，不過，在高電壓功率元件應用上，矽基元件因導通電阻過大，往往造成電能大量損耗，且在高頻工作環境下，矽元件的切換頻率相對較低，性能不如寬頻化合物半導體材料。

矽基半導體受限矽材料的物理性質，而氮化鎵、碳化矽挾著高頻、高壓等優勢，加上導電性、散熱性佳，元件體積也較小，適合功率半導體應用，近來在 5G、電動車等需求推升下，氮化鎵、碳化矽相關應用近來成為各半導體大廠競相逐鹿之地。

不過，台廠在化合物半導體生態系佈局上，上、中、下游產業鏈的整合，不如矽材料完整，產業鏈中的各家廠商均單獨進行技術研發，缺乏整合平台，供產業鏈彼此相互串連。

就環球晶而言，碳化矽晶圓的碳化矽原料，大多需從國外進口，但越來越多國家視碳化矽材料為戰略性資源，採取出口管制，對未來原料取得上造成很大壓力；而在下游的晶圓代工應用上，台灣也缺乏碳化矽晶圓代工廠，生產出來的碳化矽晶圓，無法取得客戶端的回饋，產品品質提升上也會有所難度。

雖然台廠積極佈局化合物半導體領域，但在各廠埋頭研發，忽略產業鏈的串連整合下，將難以發揮新材料應用的最大效益，若能在整合平台上，進行資源共享，才可望共同推進新應用發展，分食商機。