據韓媒報道，DB HiTek 將在明年第一季度開發基於下一代半導體材料的功率半導體。這是其首次進軍功率半導體業務。據稱，DB HiTek 正在開發基於 SiC 的 6-8 英寸功率半導體，目標是明年第一季度推出。在推出SiC功率半導體的同時，東部高科還愛同時推進GaN基功率半導體業務。

與矽 （Si） 半導體相比，碳化矽 （SiC） 和氮化鎵 （GaN） 基功率半導體具有更快的功率轉換效率和卓越的耐用性。

DB HiTek是一家代工公司，為全球無晶圓廠客戶設計的微控制器單元（MCU）、顯示驅動晶片（DDI）和影象感測器（CIS）等半導體。特別是主要生產Si DDI、MCU、CIS。

他們想進入功率半導體市場，與全球的電動汽車、5G行動通訊和人工智慧（AI）對相關裝置的需求顯著增加有重要的關係。眾所周知，現在Wolfspeed、安森美半導體、Twosix 和 SK Siltron 正在製造 6 英寸 SiC 功率半導體或擴充套件到 8 英寸，以滿足電動汽車和 5G 的需求。

DB HiTek 透過最大化現有忠北工廠的場地來應對其生產能力。預計將利用Si半導體裝置或增加一些新的SiC半導體裝置。DB HiTek 計劃藉此機會實現向綜合性系統半導體公司的目標發展。

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搞懂第三代半導體與前兩代的差異關鍵

隨著全球進入 IoT、5G、綠能、電動車時代，能徹底展現耐高壓、高溫、高頻能耐，並滿足當前主流應用對高能源轉換效率要求的寬能隙（Wide Band Gap，WBG）半導體開始成為市場寵兒，半導體材料於焉揭開第三代半導體新紀元的序幕。

打從全球第一顆電晶體於1940 年代問世後，發展已久的半導體產業開始有如神助般地蓬勃發展。我們從「矽谷」的名稱就可大致推斷第一代半導體的主流材料是矽（Si），事實上，1950、60 年代電晶體所採用的半導體材料多半是鍺（Ge），但由於鍺容易引發熱失控，隨後逐漸被矽取代，進而造就了微電子產業的全面發展。

自從 1970 年貝爾實驗室發明了室溫半導體鐳射之後，以砷化鎵（GaAs）、磷化銦（InP）為主的三五族化合物半導體一躍成為市場主角。比起已達物理極限的矽基半導體元件而言，砷化鎵與磷化銦擁有超高的電子遷移率，並具備高頻、低噪聲、高效率及低耗電等特性，整個半導體產業因而進入了以這兩種材料為主的第二代半導體時代，併為今後的微波射頻通訊半導體發展奠立厚實的基礎。

為了因應 5G 高頻應用，並滿足綠能與 EV 電動車等高壓、大電流及高能源轉換效率的需求，氮化鎵（GaN）與碳化矽（SiC）等寬能隙半導體開始嶄露頭角。由於半導體材料的能隙愈寬，其耐高頻、高壓、高溫、高功率及高電流的能耐也愈強，並極具高能源轉換效率與低能耗的特性，這樣的特性正好滿足現行 IoT、5G 及電動車等最新應用的需求。身為新舊世代半導體材料分水嶺的兩款寬能隙半導體，已然成為各國下一階段的重點發展目標，業界甚至有「得碳化矽基板（襯底）者將得天下」的說法，由此可見，全球第三代半導體大戰不但已然全面開打，甚至已趨白熱化的地步。

儘管第三代半導體在效能上有更好的表現，但一來其技術門檻更高，一來並非所有電子元件及技術應用都需要如此高的效能，所以第三代半導體並不會完全取代前兩個世代，在經過一番汰舊換新後，原則上，三個世代會在不同領域各自扮演重要的角色。基本上，第一代會以應用在計算機及消費性電子上的邏輯 IC、儲存器 IC、微元件 IC 及類比 IC 為主，第二代會著墨在手機通訊領域之射頻晶片上，第三代的最大驅動力來自於 5G、IoT、綠能、電動車、衛星通訊及軍事等領域，並以高頻率的射頻元件及高功率的功率半導體元件為應用大宗。其中，5G 和電動車被視為是加速第三代半導體發展的最大促因與動力。

首先就 5G 而言，今後不論是 Sub-6（6GHz以下頻段）或 mmWave 毫米波（24GHz 以上頻段）的基礎設施布建都需要大量的天線、射頻元件及基地臺，這正是 GaN 發揮自身高頻、高功率、大頻寬、低功耗與小尺寸等優勢的最佳用武之地。

根據市調公司 Yole Developement《GaN RF Market： Applications， Players， Technology， and Substrates 2021》報告指出，全球 GaN 射頻元件市場將從 2020 年的 8。91 億美元（約新臺幣 249 億元），成長至 2026 年的 24 億美元（約新臺幣 670。7 億元），年複合成長率（CAGR）達 18%。

整個射頻 GaN 半導體產業的發展皆始於碳化矽基氮化鎵（GaN-on-SiC）技術，歷經 20 多年的發展，它已成為矽基橫向擴散金氧半導體（LDMOS）及 GaAs 的主要競爭對手。自從 2020 年，NXP 恩智浦半導體在美國亞利桑那州開設全球第一座 6 吋 GaN-on-SiC 晶圓廠開始，GaN-on-SiC 或 SiC 晶圓便開始加速從 4 吋轉移到 6 吋的腳步。

日前，鴻海以 25。2 億買下旺宏 6 吋晶圓廠，佈局 SiC 晶圓製造，便是搭上這股順風車，不過，鴻海欲藉以跨入電動車應用領域，關於 SiC 應用於電動車的部分，文後會有進一步探討。迴歸 5G 基地臺及衛星通訊方面的應用例項，尚有長居 GaAs 代工龍頭之位的穩懋，該公司不僅擴充 GaN-on-SiC 產能並處於穩定出貨的狀態。除此之外，全新、環球晶及環宇-KY 皆有這方面的佈局之舉。據 Yole Development 預估，GaN-on-SiC 元件市場，將從 2020 年的 3。42 億美元（約新臺幣 95。57 億元）成長至 2026 年的 20。22 億美元（約新臺幣 565 億元），CAGR 達 17%。

除了鎖定基地臺高頻部分的 GaN-on-SiC 之外，GaN 半導體還會朝向專門滿足基地臺中低頻產品需求的矽基氮化鎵（GaN-on-Si）技術發展，由於該技術具備較寬頻寬與小尺寸的優勢，所以很有可能成為今後 Sub-6 5G 智慧型手機的首選技術。

另一個帶動第三代半導體發展的應用，莫過於功率半導體元件（又稱 Power Electronics 電力電子元件）。在 5G 電信、消費性電子及新能源車（New Energy Vehicle，NEV）的推波助瀾下，市場對於電信基地臺、轉換器及充電站的需求大增，進而帶動 GaN 功率元件與 SiC 功率元件的成長。

根據市場研究機構 TrendForce 集邦科技的調研顯示，2021 年 GaN 功率元件營收達 8，300 萬美元（約新臺幣 23。2 億元），YoY 年增率為 73%，到了 2025 年營收突破 8。5 億美元（約新臺幣237。87 億元），CAGR 達 78%。消費性電子（60%）、新能源車（20%）及電信/資料中心（15%）會成為 GaN 功率元件的三大應用領域。此外，Yole 則預估 2025 年 GaN 功率元件市場會超過 6。8 億美元（約新臺幣 190。3 億元）。

在所有應用中，GaN 快充已然成為推動 GaN 功率元件成長的最大動力之一。當前有許多主流智慧型手機皆已配備快充功能，例如 Oppo 即為第一家標配 65W GaN 快充（採用 GaN HEMT 高電子遷移率電晶體）的廠商。集邦科技指出，許多筆電製造商也紛紛表達會為自家筆電採用快充的意願，屆時勢必進一步帶動此一寬能隙材料的市場滲透率。

最後，讓我們將焦點放在 SiC 功率元件上，基本上，集邦科技與 Yole 所預估 2025 年該功率元件的營收數字差不多，前者認為將達 33。9 億美元（約新臺幣 948。69 億元，CAGR 為 38%），後者預估數字為 30 億美元（約新臺幣 839。55 億元）。集邦科技指出，新能源車（61%）、太陽能發電/儲能（13%）及充電站（9%）成為使用 SiC 功率元件的三大來源。Yole 表示，電動車與 HEV 混合動力車會是現行推升 SiC 功率元件大幅成長最有力的殺手級應用。

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