近年来，在国际压力及政府资金和其他激励措施的支持和推动下，国内涌现出一大批优秀且专业的化合物半导体团队和创业公司。由于强大的电信和汽车行业的存在，供应链机遇推动化合物半导体市场愈加火热，不断实现高速增长和技术突破。据报告，全球半导体市场规模预计将从 2025 年的 6277.6 亿美元增加到 2033 年的约 11375.7 亿美元。

 

         2025年，化合物半导体产业的发展前景如何？新的一年有哪些可以预见的突破或创新？如何应对所面临的地缘政治对行业的影响以及解决技术瓶颈问题？未来我们应该做好哪些工作推动市场发展？……这些都是行业非常关心的。《化合物半导体》杂志特别推出——“新年展望（Outlook 2025）”采访，邀请业界专家、企业高层与大家分享他们对于这些行业问题的洞察与分析。我们采访了中锃半导体（深圳）有限公司 创始人及总裁 谭志明，分享其独到见解。

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提问Questions

&解答Answers

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01-Questions：

在2025年，请您展望一下化合物半导体行业的发展趋势？在新的一年有哪些可以预见的突破或创新？

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-Answers：

化合物半导体设备的增长主要受到对更多数据需求、人工智能（AI）应用的增加以及电动车销量增长的驱动。这些半导体已成为电力电子、射频（RF）、光子学和微型LED显示器领域的重要参与者。SiC和GaN器件在电力应用中占据主导地位，GaAs和GaN器件则在射频应用中领先。通过在这些领域的广泛应用，化合物半导体正在不断巩固其与硅基半导体并驾齐驱的市场地位，为下一代技术提供支持。

 

2025年化合物半导体行业的重大突破预计将集中在新材料及其应用上，如GaN和SiC。这些材料已在电动车及可再生能源系统中展现出卓越的性能。For instance, Infineon Technologies的SiC器件旨在提高电动车和可再生能源系统的效率。此外，随着5G基础设施的发展，Qorvo公司的GaN技术也在不断提升，进一步推动了5G网络基础设施的进步。

 

化合物半导体行业中的生产技术正在向更复杂和高效的方向发展。预计在2025年，高度集成且具有更高连接密度的半导体封装技术将进一步成熟和广泛应用。这些技术的进步将有利于提升电子设备的小型化和性能。此外，用于微型LED显示器的直接外延生长技术也在推动高分辨率显示器的发展。

 

尽管面临增长的机遇，化合物半导体行业在2025年也面临多个挑战，包括成本下降和供应链稳定性。例如，市场对200毫米SiC和GaN-on-silicon衬底的需求将持续增长，而涉及这些技术的制造和供应链须保持稳定，以支持不断增加的市场需求。此外，供应链的任何波动都可能对不同领域的半导体供应造成影响，尤其是在传统记忆和消费电子产品领域。

 

人工智能和物联网（IoT）的普及对化合物半导体行业的影响也在扩大。AI驱动的光子学应用正在推动数据中心中GaAs VCSEL的采用，这些发射器在800G以上的数据传输中发挥关键作用，随着AI技术的进步，这种趋势将愈加明显。

 

总体来看，化合物半导体行业在2025年的前景乐观，预计会出现技术和市场的双重增长。通过持续的材料创新与生产技术进步，这一领域将在未来几年内对现代科技发展产生深远影响。

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02-Questions：

过去的一年里，在化合物半导体领域，有哪些令您记忆犹新的时刻？这些事件对行业产生了哪些影响？

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-Answers：

过去一年化合物半导体的需求显著增长，主要受数据需求增加、人工智能应用扩展以及电动车销量增长的推动。这些半导体在电力电子、射频、光子学和微型LED显示器领域的应用日益普及。特别是在电力应用中，碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN）设备占据主导地位，而在射频应用中，砷化镓（GaAs）和GaN器件表现突出。

 

化合物半导体行业伴随着基板技术的进步，尤其是在200毫米SiC和GaN-on-silicon晶圆方面的迁移。这些基板的扩展趋势导致了应用于汽车和消费市场的电力电子领域的显著增长。此外，在光子学和微型LED显示器市场中，也有越来越多的应用推动了150毫米InP和200毫米GaAs基板的应用。

 

随着5G基础设施的扩展，化合物半导体的应用领域不断扩大。GaN技术在5G网络的基础设施中被广泛采用，推动了相关领域的快速发展。同时，因为特斯拉等公司的推动，SiC在电动车中得到了广泛应用，显著影响了电动车市场的快速发展。

 

化合物半导体行业虽然增长迅猛，但也面临着挑战，包括降低成本和确保供应链的稳定性。这一市场对大规模生产200毫米SiC和GaN-on-silicon基板的需求不断增加，需要确保制造和供应链的稳定，以支持市场的持续扩张。

 

尽管存在挑战，化合物半导体行业依然显示出巨大的市场潜力。随着技术的持续进步和新材料的应用，这一领域将在未来几年继续对现代科技的发展产生深远影响。

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03-Questions：

碳化硅、氮化镓在新能源汽车、数据中心和白色家电等新兴领域中表现出色‌，国内碳化硅或氮化镓行业还有哪些亟待克服的堵点？比如政策、技术、产业链协同、市场、资本等方面。

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-Answers：

在政策层面，国内SiC和GaN行业面临的一大挑战是支持和资金的不足。尽管政府在半导体行业中的总体支持有所增长，但针对特定的化合物半导体技术的具体政策和激励措施仍需要加强。此外，现有的法规环境可能不够灵活，未能充分应对快速变化的技术需求和市场动态，这可能制约企业参与技术创新和市场竞争的积极性。

技术上，SiC和GaN生产所需的某些关键技术尚未得到充分发展。在碳化硅领域，衬底制备和外延生长是国内面临的首要技术难关。SiC本身晶格能量高、硬度大、热导率高，使得大尺寸高质量晶圆的生长和后续加工非常困难，位错密度、表面缺陷和应力控制等环节对制备工艺提出了苛刻要求。此外，在器件制造环节，沟槽刻蚀、高温金属化、绝缘层沉积等工艺流程需要针对SiC材料特性进行特殊优化，现有硅基工艺无法简单移植，导致生产成本和良率仍处于较高水平。封装与可靠性验证也亟待完善，高温环境下SiC器件的热管理、端面钝化及模块集成技术需要更深入的研究及更多的长时应用数据，才能使SiC在新能源汽车、光伏逆变和工业驱动等领域的应用得到大规模推广。

氮化镓在高频、高功率密度和快速开关应用中表现突出，但目前在外延与器件制备方面仍有多处技术瓶颈。首先，GaN外延通常需要在硅衬底或SiC、蓝宝石等异质衬底上生长，高晶格失配和热膨胀系数差异会导致位错密度高、应力集中、夹杂缺陷等问题，进而影响器件性能和可靠性。其次，GaN HEMT等功率器件对界面质量、阱层掺杂精度以及寄生效应的控制要求严格，需要深度开发精准的生长工艺和金属化技术。再者，GaN器件的封装工艺也对散热和绝缘提出更高挑战，尤其在高功率、高频应用环境中，要兼顾可靠性和长期稳定性，需要结合先进封装材料、高效散热基板和系统级热管理方案。只有在外延、器件设计与封装测试的全流程实现技术协同，才能真正发挥GaN在数据中心、电源转换、微波通信等新兴领域的潜力。

 

在产业链协同方面，尽管国内一些企业在材料生产和器件制造方面取得了一定进展，但整体行业协同不足的问题仍未解决。材料供应链的不稳定性，尤其是高质量原材料的限制，成为制约形成完整供应链的关键因素。此外，设备制造和应用领域之间的协作尚不足，难以形成强有力的产业联动效应。

 

尽管国内市场对SiC和GaN的需求在不断增长，但市场接受度和成熟度仍显不足。在一些传统行业中，对新材料的性能和长期益处的认知有限，导致其市场渗透速度较慢。此外，由于新材料器件在设计和测试方面需要较高的专业技术水平，许多企业在使用和集成这些技术时难以进行必要的创新。

 

资本的可用性问题也制约着SiC和GaN行业的发展。尽管市场潜力巨大，但高昂的生产和研发成本使得许多企业难以获得足够的投资来扩大生产规模。中小企业尤其难以在竞争激烈的市场中融资，因为券商和投资者往往更青睐于已经具有一定市场份额的大企业，这使得小企业难以与国际大公司竞争。

 

通过应对这些挑战，国内SiC和GaN行业将能够更好地抓住全球增长机遇，提升在新兴技术领域中的影响力。在实现技术突破和政策推动的同时，加强产业链协作和应对市场变化将是关键所在。

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04-Questions：

当前，碳化硅现在所有器件结构几乎都是沿用硅的初期技术路线（如平面型，槽栅结构等），您认为碳化硅技术和应用未来在哪些方面可以所有创新或者发展？

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-Answers：

碳化硅（SiC）在器件设计和工艺上仍有丰富的创新潜力。首先，从器件结构的角度看，除了借鉴硅基器件的平面型、沟槽栅（Trench）等传统设计外，还可以探索如超结（Super-Junction）等新型结构，通过分区掺杂或梯度掺杂实现更低的导通损耗、更高的击穿电压以及更快的开关速度。其次，在外延生长技术上，如何降低碳化硅单晶衬底及外延层的位错密度和表面缺陷是提升器件可靠性和重复性的关键，可借助先进的外延生长装备、精准的生长温度/气氛控制以及多步退火工艺等手段来实现。再者，栅介质工程同样是一个突破口，目前常用的二氧化硅（SiO₂）与SiC界面存在较多界面态，易导致阈值漂移和导通电阻增加；通过采用新型介质（如Al₂O₃、SiN_x、高k介质等）以及改进沉积工艺，可显著降低陷阱密度，提高器件的阈值稳定性。除了材料与器件层面的创新，封装与散热技术也至关重要，例如在高压大电流场合，采用低电感、多芯并联等新型封装结构，配合先进的金属化工艺及热管理方案，可进一步释放SiC的高温、高压潜能。综上所述，要想充分发挥碳化硅在功率器件中的优势，需要从外延材料、晶圆工艺到封装散热系统进行协同攻关，不断完善和创新各项技术环节。

 

在应用层面，随着人工智能、物联网以及电动车等领域的蓬勃发展，SiC器件在高效能、高可靠性电源电子和高频通信方面的优势开始得到更充分的体现。以数据中心为例，其面对着日益增大的算力需求与能耗压力，而高效率、低损耗的SiC功率器件能够有效降低整体能源消耗和散热负担；在5G网络及未来6G通信中，SiC器件的高频特性有助于缩小器件体积并提高信号传输质量；对于电动车行业，SiC不仅能显著提升主逆变器的转换效率，还能支持更高功率密度和更快的充电速度。这些应用场景共同催生了对SiC器件在性能、可靠性与成本等方面的持续迭代需求。在数据中心、5G通信和电动车等新兴产业的应用中，SiC器件并非只带来单一的效率提升，而是为系统集成和模块化设计提供了更多灵活性和创新空间。通过对SiC功率模块的不断优化，在高温或极端环境下依旧能够稳定运行，大幅减少额外的冷却系统和冗余设计。与此同时，SiC在高频和高压应用中的性能潜力也为硬件架构的升级与功能拓展铺平了道路，例如在未来电动车的双向充电、V2G（Vehicle-to-Grid）技术乃至分布式能源系统中，都可看到SiC为核心的电力电子方案逐渐成熟。随着这些新兴市场的规模与需求不断壮大，SiC技术也将在促进行业革新的过程中扮演着不可或缺的关键角色。

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05-Questions：

目前，硅基氮化镓-HEMT的微波射频技术近年来发展迅速。未来我们应该做好哪些工作推动市场发展？

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-Answers：

硅基氮化镓-HEMT技术由于其优异的性能，如高功率密度和高效率，在微波射频领域被广泛应用。然而，为了在市场中获得更大占有率，需要在制造工艺上进行创新。具体来说，提升外延层质量和改进刻蚀工艺对提高器件性能和降低生产成本至关重要。此外，针对不同的应用场景研发高频和高效率的功率放大器模块，将有助于提升器件的市场竞争力。

 

推动硅基氮化镓-HEMT技术的市场发展，离不开产业链上下游的协同合作。关键在于原材料供应商、器件制造商和终端应用客户之间的紧密合作，以确保从材料开发到产品量产的每个环节都能顺利进行。这不仅能提升供应链的效率，还能加速新技术的市场化过程。因此，建立一个稳固的产业生态系统，并推动标准化进程，将有利于技术的发展和推广。

 

尽管硅基氮化镓-HEMT技术在市场上具有巨大的潜力，其广泛应用仍需要市场需求的推动。在通讯、国防、航空航天等领域，该技术能够为高频应用和高功率应用提供极具竞争力的解决方案。在这种情况下，针对这些领域开展市场教育，增强对新技术的认知，将有助于提高市场接受度并刺激需求增长。

 

硅基氮化镓-HEMT技术的进一步发展需要大量的资本投入。一方面，可以通过政策支持和激励措施吸引更多企业投资研发和生产；另一方面，推动科研机构与企业的合作，以实现技术和资本的互补。政府和私人投资者的支持将为中小型企业提供必要的资金，帮助其在市场上立足。

 

技术标准化是推动硅基氮化镓-HEMT技术普及的重要手段。通过制定统一的技术标准，可以确保产品的兼容性和可靠性，降低用户的使用门槛。此外，推动国际标准化工作也能提高国内产品的国际竞争力。在政策和行业的合力推动下，技术标准的建立将为产业的整体发展创造有利环境。

 

总之，要推动硅基氮化镓-HEMT微波射频技术的市场发展，关键在于技术创新、产业链协同、市场驱动、资本投资和标准化进程等方面的全面推进。通过各方共同努力，硅基氮化镓技术在未来微波射频市场中将更具竞争力和影响力。

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06-Questions：

2025年，请您展望一下化合物半导体行业的发展趋势？砷化镓/磷化铟一直是光电通信领域应用的主要半导体材料，接近传感、3D传感等消费类电子市场及6G新兴市场、硅PIC或许是砷化镓/磷化铟的延伸应用场景，我们如何拓展这一新兴应用的技术优势？在新的一年有哪些可以预见的突破或创新？

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-Answers：

在光电通信领域，砷化镓（GaAs）和磷化铟（InP）因其直接带隙特性、高速调制能力以及优异的光电转换效率而被广泛应用。随着 3D 传感、6G 通信以及硅基光子集成（Si PIC）技术的崛起，要让 GaAs/InP 的材料优势延伸到更广泛的场景，需要在异质外延、器件设计、系统集成和先进封装等多个层面实现协同创新。例如，通过分子束外延（MBE）或金属有机化学气相沉积（MOCVD）在硅衬底上实现异质集成，可克服晶格失配带来的技术障碍，同时将高速电光调制器、探测器与硅基波导相结合，构建高密度、大规模的光子集成电路（PIC）。此外，3D 传感中对高功率、高光束质量激光源和灵敏探测器的需求，为 GaAs/InP 基垂直腔面发射激光器（VCSEL）和近红外探测器提供了进一步的应用机遇。在满足消费级规模化生产与低成本要求的同时，利用先进封装与高效散热方案，也能保证器件性能与可靠性。综合来看，只有从材料、器件、系统到制造工艺多维度着力，才能充分挖掘 GaAs/InP 的潜力，让其在新兴市场中持续保持核心竞争力。

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07-Questions：

化合物半导体国产设备一直在迭代追赶中，对比国际竞品在技术、可靠性、稳定性、价格和服务等方面我们还有哪些提升空间？（可以就某一类型设备具体陈述）

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-Answers：

以ICP刻蚀设备为例。当前，国产ICP刻蚀设备在化合物半导体领域的追赶与提升主要集中于技术迭代、可靠性、成本结构及售后服务等方面。

 

技术迭代上来说，随着化合物半导体器件对高精度刻蚀需求的持续提升，ICP刻蚀设备在等离子源设计、工艺数据建模与数字孪生等领域需要投入更多技术研发。通过优化射频功率耦合方式可提高刻蚀速率并减少对器件的损伤；基于大数据和多物理场仿真技术，对气体流量、射频功率、温度和腔体压强等多重变量进行耦合建模，能够实现精细化的参数寻优与过程预判；引入数字孪生技术后，则可对设备进行虚拟调试与在线监测，在缩短研发周期的同时，显著提升工艺的一致性与可控性。

 

可靠性和稳定性是衡量ICP刻蚀设备在大规模量产中能否持续运行的关键指标。通过在核心部件（如真空腔体、RF电源、射频天线等）上采用高品质合金和陶瓷材料，并进行更严格的疲劳测试和环境模拟，可增强设备对高温、高真空与等离子体环境的耐受性。同时，刻蚀过程中的自动补偿策略（如温度或气体流量的动态调控）可显著降低工艺偏差，提高批次间和同批次内的均匀度，满足高端化合物半导体器件对侧壁平整度和刻蚀均匀度的苛刻要求。其次，核心部件质量与过程自动补偿策略直接影响设备的稳定性与可靠性，需要通过严格的选材、加工工艺和测试流程来确保长期量产环境下的性能一致性。

 

价格方面考虑到设备成本和现在国际封锁的大环境。为提升国产ICP刻蚀设备在国际市场的竞争力，需在硬件成本和工艺开发成本两方面实现突破。通过与国内零部件厂商、精密加工企业的协同创新，尽可能降低对进口零部件的依赖，并推动关键部件的性能优化和制造成本下降。在此基础上，还需针对不同化合物半导体材料及其目标应用，建立系统化的刻蚀工艺配方库和最佳实践方案。这不仅能快速满足多种生产需求，也能显著提高成品良率与市场认可度。唯有在售后服务与生态体系建设方面，与高校及科研机构保持紧密合作、完善售后与技术支持机制，并积极参与国际学术与行业标准制定，才能持续缩小与国际先进水平的差距，为国产ICP刻蚀设备在化合物半导体市场取得更大突破奠定坚实基础。

 

售后服务与生态体系建设也尤为重要。通过与高校及科研院所积极开展联合研发与人才培养，国内厂商可及时获得前沿技术成果，并储备充足的专业人才。与此同时，建立完善的售后网络和快速响应机制，配合远程诊断系统与备件供应体系，可以有效保障设备的稳定运行和性能调优。最后，积极参与国际学术会议和行业标准制定，有助于加强与国际先进技术的对接，加快设备迭代升级，并持续提升国产ICP刻蚀设备在全球市场中的影响力。

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08-Questions：

UV-LED及Mini/MicroLED是氮化物光电领域产业的2大增长点，备受产业、资本关注，不过在技术、应用或市场层面，还有很多挑战，尤其市场一直不及预期，请谈谈未来UV-LED及MicroLED相关技术和产业化的发展趋势？

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-Answers：

UV-LED技术正在快速发展，并在多个领域展示出广泛的应用潜力。近年来，针对环境友好型技术的需求正在增加，这推动了UV-LED市场的迅速扩展。预计该市场将从2023年的12亿美元增长至2028年的28亿美元，复合年增长率为39.23%。UV-LED的优势，包括能耗低、寿命长、可快速开关操作以及环保特性，促进了其在消毒和净化等领域的应用。此外，UV-C LED在水处理中的应用预计将分裂为一般消费市场和先进工业/商业市场，进一步创造发展商机。

 

尽管UV-LED具有较高的市场增速和产品应用广度，其普及仍受到若干因素的限制。安装和生产的高成本阻碍了其市场增长，特别是在缺乏投资支持的小型企业中。同时，对比氯消毒方法，UV-LED消毒方法的成本仍高出10%到15%，这在某种程度上限制了其在小规模应用中的普及。因此，需通过技术进步和成本优化来克服这些障碍，以实现该市场的更广泛应用。

 

MicroLED以其能效、亮度和显示寿命而闻名，被认为是下一代显示技术的代表。这种技术正广泛应用于小型设备，如AR/VR设备，以及大型显示器市场。MicroLED市场预计将在2024年至2035年间实现显著增长，市场潜力巨大。随着技术的发展，如增强的微型传输工艺和衍射光学元件的复杂性，预计MicroLED将适用于越来越多的场合。

 

尽管UV-LED与Mini/Micro LED在氮化物光电领域备受产业与资本关注，但要真正实现广泛商业化还需在外延和工艺上不断迭代。UV-LED方面，高铝组分AlGaN外延层的晶格失配、缺陷密度和散热设计仍是深紫外高效发光的主要瓶颈，而封装材料的耐紫外老化性能也决定了器件在杀菌、固化等领域的可靠性与寿命。Mini/Micro LED方面，外延均匀性与芯片微缩带来的发光效率和热管理难题尚未彻底解决，巨量转移和高精度键合工艺也在良率与成本上面临挑战。未来还需要通过衬底工程、外延技术、多量子阱结构优化以及自动化巨量转移和封装等关键环节的协同提升。

 

总的来说，UV-LED和MicroLED技术在未来几年内都具有广阔的应用前景和增长机会。然而，要实现这些技术的广泛应用与市场渗透，行业需要在成本、制造效率以及性能一致性等方面做出突破性进展。通过持续的技术创新和市场战略优化，这些技术将在多个领域内发挥越来越重要的作用。

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09-Questions：

近年来氧化镓、氮化铝、金刚石和氮化硼作为超宽禁带材料，备受学界关注，并在中国、日本产业界也得到极大的青睐，请问如何看待超宽禁带材料相关技术和未来产业化的发展，最可能的应用场景在哪里？

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-Answers：

超宽禁带材料（UWBG）如氧化镓、氮化铝、金刚石和氮化硼凭借其独特的物理属性，在学术研究和产业应用中获得了越来越多的关注和重视。这些材料不仅在电力电子、射频应用等领域展现出巨大的潜力，并且其未来的产业化前景广阔。

 

氧化镓具有极宽的禁带宽度和高临界电场强度，这使其在电力开关和射频电子学中极具应用潜力。相比于氮化镓，氧化镓在射频和功率电子领域可能表现出更优越的性能，因其能承受更高的电场强度和实现高电压开关。同样，氮化铝以其高导热性和优良的绝缘特性在高频和功率电子领域中崭露头角。金刚石因其超高的硬度和导热性成为高功率和高温应用的理想选择。

 

在中国和日本，UWBG材料技术的产业化发展受到政策支持和市场推动。中国在电动汽车和可再生能源基础设施方面的需求，推动着SiC和GaN技术的发展，中国在SiC和GaN研发以及制造能力的投资力度持续加大。日本则注重在电动汽车和工业电力系统方面发展SiC技术，进一步推动WBG材料在下一代电力电子产品中的应用。

 

超宽禁带材料因其优越的电学和热学性能，在多领域展现潜在应用价值：

• 电力电子: 氧化镓和氮化铝可用于开发高效的电力转换器和高压开关，是电动汽车、太阳能逆变器等领域的关键技术。

• 射频和高频设备: UWBG材料，如氮化铝，通过高频性能和低能耗引领5G基站和卫星通信的新风潮。

• 传感器和光电子学: 由于其高禁带宽度，氮化硼和金刚石在紫外LED及高稳定性传感器中的应用前景广阔。

• 航空航天和军事应用: 因其耐高温和高压的特性，金刚石和氧化镓在航空航天和军事装备的高功率组件中有着重要应用。

 

然而，广泛应用这些材料仍需克服一些障碍，特别是在材料合成、器件制造以及降低成本方面。例如，复杂的制造过程和高昂的生产成本可能限制这些材料在成本敏感市场中的推广应用。因此，未来的技术进步可能主要集中在材料生长技术的优化和生产效率的提高。

 

总体而言，UWBG材料作为下一个技术革命的潜在推动者，拥有广泛的应用前景，特别是在功率电子、高频设备和先进传感器系统中。通过持续的研究和投资，这些材料有望在未来几年进一步推动相关行业的技术进步。

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10-Questions：

在国际舞台上，半导体全球供应链正在遭受地域政治的人为破坏，我们应当对此采取哪些措施来应对风险，确保打造可控的自我供应链和国际市场

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-Answers：

从设备到零部件国产化的角度，应对地缘政治对全球半导体供应链的冲击，需要在关键设备核心技术攻关、零部件本土化、产业链整合及国际合作等方面同时发力。通过推进设备模块化与平台化设计，优先解决射频电源、真空泵、光学传感器等“卡脖子”零部件的供货问题，并与本土材料企业深度协同开发高性能合金、陶瓷与光学晶体等关键原材料，可以逐步形成自主可靠的技术与产能。同时，强化上下游的产业联盟与区域集群效应，构建完整的研发、生产和配套生态体系，在自我可控的基础上持续参与国际标准制定和多元化市场拓展，从而在全球范围内提升设备与零部件的竞争力与抗风险能力，确保中国半导体产业实现稳步、可持续的发展。

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