第三代半導體發展趨勢暨國際動態觀測（Third-Generation Semiconductors: Observing International Dynamics）

周明德 · 柴蕙質 · 郭靚德 · 陳治均 · 鄭凱中 · 鄭凱安 · 龔存宇

ສ.ຫ. 2024 · 資訊工業策進會產業情報研究所

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寬能隙功率半導體（Wide Band Gap, WBG）也稱為「第三代半導體」，其高能效、耐高溫高壓的特性，有助於減少電力轉換過程中的能源耗損，所以能提升再生能源的發電效率，預期未來在提升再生能源、電網、儲能、電動車、雲端運算中心、工業馬達的電力轉換及使用效率等領域，應用寬能隙功率半導體元件，對全球節能減碳需求將會帶來極大的貢獻。

運用「碳化矽」（SiC）或「氮化鎵」（GaN）等寬能隙材料所製作的化合物半導體，一般通稱為「寬能隙半導體」，雖然具備高能效、耐高溫高壓等優勢，但因為化合物不是天然存在於地球上的物質，多數只能藉由繁複的人工合成方式生產，因此產生礙於生產成本高昂而無法快速普及的待解課題。SiC功率元件可應用於電動車、太陽光電、風電以及5G射頻等快速發展的應用場景，具備潛在的龐大商機，中國大陸在十四五規劃中明確將寬能隙半導體列為重點發展產業，政策鼓勵SiC與GaN等主要廠商大力擴產，並推動技術升級以朝向更大尺寸的晶圓發展。

國際能源署（International Energy Agency, IEA）推估2050年全球風力和太陽光電的發電量，若採用寬能隙半導體將可能帶來可觀的節能潛力，先進國家投入開發寬能隙半導體技術，對開發中國家之再生能源發展將帶來間接的助益。因此，觀察全球主要廠商的展趨勢與布局，臺灣業者該如何在寬能隙半導體產業鏈上游，扮演重要的供應角色，在市場需求占比仍不高的此時，進一步以成本較低的國產元件，將寬能隙半導體導入應用層面，提升技術以協助加速我國節能減碳的步伐。

自2015年巴黎協議後，「2050年淨零排放」成為國際共識。各國政府紛紛制定減碳目標及相關政策，期望能夠降低因氣候暖化所產生的人類永續發展威脅。近年來我國半導體產業的產值及技術不斷成長，已經成為全球關注的焦點。但是在淨零碳排的浪潮下，半導體產業勢必要有更積極的減碳思維及行動力，才能夠保持我國半導體產業的競爭力。

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財團法人資訊工業策進會（III）
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資策會產業情報研究所（MIC）
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成立於1987年，專業於資通訊（ICT）產業各領域的技術、產品、市場及趨勢研究，期許為「領航亞洲ICT產業情報暨顧問服務」的專業智庫。積極致力於擔任「政府智庫」及「產業顧問」的角色。研究範疇涵蓋資訊電子、電腦系統、智慧科技、網路通訊、行動通訊、半導體、企業資訊應用、軟體應用服務、智慧城市、智慧服務、電子商務、數位媒體、數位轉型與前瞻研究。30餘年來為全球ICT廠商、金融投資界、學術研究等機構，提供即時的產業決策情報與顧問服務，為各國政府提供產業政策建言。