家登成功挑戰了多年來由美商競爭對手獨占晶圓盒市場的地位，如今，家登已經提供台積電最先進製程所需極紫外光（EUV）光罩盒，現階段幾乎 100% 由其供應，這也讓它成為台積電極為關鍵且重要供應鏈成員之一。 日經分析，半導體廠投資額下滑，很大一部分原因是投資需求已提前滿足；美中競逐科技霸權，各國也紛紛端出振興政策等來加強半導體生產，市場研究機構Omdia分析師南川明警告，10至14奈米半導體產品有供過於求風險。 所謂半導體（semiconductor），就字面上直觀來看，是「一半」的「導體」 — 它有些時候可以當導體，有些時候卻又成了絕緣體。
- 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。
- 家登精密董事長邱銘乾談到供應鏈半導體大聯模時就曾指出，因全球化的發展，過去全球建立完整半導體分工體系，然而，有很多關鍵設備、材料等多掌握在少數幾家大廠中。
- 現今電動車的電池動力系統主要是 200V-450V，更高階的車款將朝向 800V 發展，這將是 SiC 的主力市場。
- 隨著半導體產業持續發展、科技不斷進步，將有越來越多極具潛力的化合物半導體出現，「正名運動」除了避免名詞誤會，也應將不同類型半導體的考慮進去，到底該怎麼稱呼，值得台灣產官學界深思。
上半年中國半導體材料資金主要流向矽片，金額約566億元，占比約為32.9％；第三代半導體材料投資總金額約為267億元，占比約為15.6％；電子化學品投資總金額約為168億元，占比約為9.7％。 第三代半導體在近年最新發展出來終端應用產品，則屬以 GaN 第一代半導體 氮化鎵為原料，製作而成的高頻通訊的材料（又稱 RF GaN） 。 上述說明了第三代半導體以及其應用上的優勢後，接著來分析台灣哪些公司搭上了這項產業趨勢，展現了投資亮點。 此外，前面提到台灣在第三個產品項目上僅3%市占，這也是一塊值得深耕的市場。
第一代半導體: 日積電、德積電、美積電，台積電模式將被各國複製？ 半導體成戰略物資，台灣如何守住防線
日本軟銀集團（SoftBank Group）旗下英國晶片設計公司安謀（Arm）準備了近兩年的IPO進入倒計時階段，周一晚間公布了定於9月初進行的那斯達克上市案初步招股說明書。 紅色供應鏈步步進逼搶食蘋果訂單，台廠臨危不亂，透過強化非大陸布局扳回一城。 紅色供應鏈從台廠手上搶奪蘋果訂單持續擴大，繼立訊拿下AirPods與iPhone組裝訂單，大陸ODM大廠聞泰科技也在雲南...
Gogolook、EVOX易喂（易得雲端）今（22）日宣布推出雲端通訊首創防詐解決方案。 而營業費用率則估計將降低至 7% 左右，所得稅率以 18% 計算，則宏捷科 2021、22 年的稅後淨利為 10.84、14.84 第一代半導體 億元， EPS 為 5.43、7.43 元，未來兩年將持續維持高成長。 「就像你在台北圓環吃這攤，同時去點隔壁攤小吃，然後一起結帳。這種圓環文化只有台灣才有。」聯華電子榮譽副董事長宣明智曾微妙比喻。
第一代半導體: 台灣有這王牌 韓記者也認：很難追上
當電子在基態時，相當於此電子被束縛在原子核附近；而相反地，如果電子具備了自由電子所需要的能量，那麼就能完全離開此材料。 每個能帶都有數個相對應的量子態，而這些量子態中，能量較低的都已經被電子所填滿。 半導體和絕緣體在正常情況下，幾乎所有電子都在價電帶或是其下的量子態裡，因此沒有自由電子可供導電。 電子傳導的方式與銅線中電流的流動類似，即在電場作用下高度電離的原子將多餘的電子向著負離子化程度比較低的方向傳遞。
中國雖然在化合物半導體有提升自主供應的能力，但與國際大廠仍然略遜一籌。 除此之外，地方政府也積極吸引化合物半導體材料、應用相關廠商進駐，或是聚焦在半導體研發製造上，如此積極布局，為的是降低成本，提升國家的自主供給率。 基本上，第三代半導體長期正向發展的態勢早已經成為市場的共識，不過也因為未來可見的成長性，使得這塊「大餅」引來了很多很多的「掠食者」。 筆者認為既然下游需求已大致底定沒有問題，那最重要的 Know How 就只剩下如何 Cost Down 以提高企業毛利率了。 如前文所述，一片不過 6 寸大的 SiC 基板，要價就要好幾萬台幣，但偏偏現有市場又有超過 80% 的 SiC 基板是由美、日兩國企業寡佔，加上中國直接海投 10 兆人民幣將第三代半導體定調成重點發展產業，未來他們在基板的發展自主化也只是時間問題。 台廠的相關概念股，不論是上游材料、設計；中游的製造、代工或下游的封裝、測試，要如何在競爭激烈的市場中找到自己的定位並保持優勢才是關鍵。
第一代半導體: 中原大學增設「半導體碩士學位學程」 宣示打造產業「人力銀行」
根據Yole報告指出，採用功率SiC從2019年的5.41億成長至2025年的25.62億美元如下圖，以30%的CAGR速度成長，其中市場占比最大的為電動車的電力轉換應用，市場成長性最高為電動車充電基礎設施的應用。 雖然電動車預期未來需求量大，但是，由於SiC 晶圓製造難度高，對於長晶的源頭晶種要求高，在源頭材料不易取得的情況下，加上技術困難重重，目前仍然無法順利量產。 SiC 適合電動車、電動車充電基礎設施、太陽能及離岸風電等綠能發電設備，高電壓大電流的應用，由於本身使用「同質磊晶」技術，加上垂直元件，使其功率密度高，奠定在品質良好及元件可靠度佳的基礎下，成為電動車熱愛使用此半導體材料的主要因素。 寬能隙半導體中的「能隙」（Energy gap），是指半導體「從絕緣到導電所需的最低能量」，簡單來說，就是「一個能量的差距」，基於功率運算式，功率為電流與電壓的積。
業界分析，氮化鎵有不同磊晶形式及應用，當前氮化鎵功率元件約有七成用於消費性電子，兩成用於通訊或基地台以及資料中心和再生能源、汽車等。 封測廠矽格（6257）（6257）集團第三代半導體布局報捷，成功開發出氮化鎵（GaN）測試技術，並已拿到客戶訂單，後續有望逐步放量，搶搭全球在快充需求攀升、電動車勢力大躍進，以及資料中心與儲能應用大增帶來的氮化鎵商機爆發列車。 GaN 是未來最具增長潛力的化合物半導體，與 GaAs 和 InP 等高頻工藝相比，GaN 製成元件輸出的功率更大；與 LDMOS 和 SiC 等功率工藝相比，GaN 的頻率特性更好。 砷化鎵及氮化鎵在未來幾年的需求將快速成長，代工市場也將益發成熟，而宏捷科在與中美晶結盟、及客戶結構轉佳下，未來營運將有望享有超越產業平均之成長率。
第一代半導體: 半導體
不過產品製程雖不難，磊晶的生長卻很複雜，所謂磊晶就是在晶圓上依照產品需求生長一層特殊材質的單晶薄膜，由於砷化鎵本身就是由不同元素組成，在上面又要生長不同材質的材料，且通常磊晶好壞就直接決定了產品的品質，因此在溫度、壓力、流量、轉速及晶格匹配度都需精準掌握，缺一不可，整體難度非常高。 除了製程不難外，前面提到砷化鎵過往需求不大，由 IDM 直接一條龍設計並生產是較有效率的方法，因此砷化鎵產業一直以來都由歐美的 IDM 廠商主導 ，以 Skyworks、Qorvo、Boardcom 為首的 IDM 就佔了整體市場 65% 以上的份額。 而近期的第三代半導體碳化矽（SiC）、氮化鎵（GaN）則主要應用在高頻通信、快充、電動車零件、充電樁等，宣示了 21 世紀初 5G、電動車產業的興起。 通常世代愈後面代表相對較進步，世代愈前面代表相對較落後，因此後面世代會取代前面世代的產品，例如：第四代(4G：4th Generation)行動電話會完全取代第三代(3G)，因此把碳化矽與氮化鎵稱為「第三代」半導體，的確讓人誤以為會完全取代第二代的砷化鎵和第一代的矽。 40年來，台灣已發展出半導體高品質的完整供應鏈，從第一線技術、設備、材料、資訊，到後援科學研究、教育體系支持，打造出「難以撼動」的競爭力。
確實，2020年SiC與GaN的產值只占所有半導體千分之三，預期將在2025年成長至42億美元，占千分之六，成長幅度雖高，但整體產值仍低，還低於台積電單月營收。 本文作者林宏文，主跑科技、生技產業多年，目前為財經專欄作家、財經節目與論壇主持人，長期關注產業發展、投資趨勢、公司治理以及國家競爭力等議題。 講到這裡，一定有人覺得奇怪，為何前面提到台灣IC設計業全球市占20.1%，但以產品市占來算，卻只剩7%?
第一代半導體: 相關連結
楊瑞臨說，SiC 基板不僅占功率元件成本比重高，且與產品品質密切相關，SiC 基板將是 SiC 第一代半導體 發展的一大關鍵，包括意法半導體（ST）等廠商皆積極朝上游 SiC 基板發展，以強化競爭力，值得台灣廠商參考。 楊瑞臨指出，高功率應用方面，第三代半導體具備寬能隙、耐高溫和高功率密度等特性；在高頻應用方面，具備低能耗和散熱佳等特性。 麥肯錫公司預測，全球半導體市場規模將在二○三○年前達到一兆美元，主要動力來自電動車和人工智慧。 Omdia指出，目前車用半導體只占全球半導體需求的一成，但隨電動車普及，車用半導體的市場規模將在二○二五年達到八三○億美元，比去年成長五成。
美國製造商、批發商、零售商延續去化庫存，法人預期，此波主動去庫存將延續至第4季，較原先的第3季季中延後，期間內美國港口進口貨櫃量皆將年減，主要係考量零售商銷售自第2季轉至年減，拖累自亞洲採購量，預估去庫存將延續至第4季，航商持續面臨虧損壓力。 二戰前的薩克森以火車頭和汽車工業聞名，一度是歐洲經濟最發達的地區之一。 納粹和共產統治數十年後，薩克森的製造業失去國際競爭力，兩德統一30多年來，產業結構歷經重大改變。
第一代半導體: 能量-動量色散
在 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，之後逐漸被矽（Si）取代，造就了由積體電路（IC）為關鍵的微電子產業發展。 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，市場對於電信基地台、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。 除了鎖定基地台高頻部分的 GaN-on-SiC 之外，GaN 半導體還會朝向專門滿足基地台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。 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。 當溫度開始上升，高於絕對零度時，有些電子可能會獲得能量而進入導電帶中。
半導體元件可以通過結構和材料上的設計達到控制電流傳輸的目的，並以此為基礎構建各種處理不同訊號的電路。 依據教育部專業審查結果，「極力推薦」中原大學設立「半導體材料與光電檢測碩士學位學程」，對於中原整體發展、課程規劃、設備、各種資源之整合等均給予高度信心。 中原大學理學院繼成立院級「數位光學應用暨新穎晶體材料研究中心」及校級「半導體材料暨先進光學研究中心」後，113年8月將開始「半導體材料與光電檢測碩士學位學程」的人才培育，更具指標意義。 銀行家和新創事業支持者莫不希望，安謀成功上市有助於打開乾涸了18個月的IPO市場，特別是新科技公司的上市案。 第一代半導體2023 安謀的設計幾乎壟斷每支智慧手機核心晶片，但其重返公開市場的時機正逢智慧手機市場遭遇十年來最大頹勢。
第一代半導體: 半導體與汽車業環繞 台積電德預定地具遠見
除此之外，還有企業透過合作、合併等手段實現版圖擴張，例如科銳與意法半導體擴大現有6吋SiC晶圓供應協議，金額超過8億美元。 安森美以4.15億美元收購碳化矽供應商GTAT；聯電、鴻海則分別透過攜手封測廠、收購晶圓廠，切入第三代半導體。 從技術層面來看，GaN-on-Si 和 GaN-on-SiC 有不同問題待解決，除了製程困難、成本高昂外，光是材料端的基板、磊晶技術難度就高，因此未能放量生產。
前者激發出電子用品需求，導致晶片供不應求；後者則讓高度互相仰賴的供應鏈，不再僅以技術、價格為合作基礎，地緣政治牽動供應鏈關係，讓擁有最先進製程的台灣成為討論焦點。 「如果台灣一整年無法生產晶片，全球電子業營收將減少近 5 千億美元（約新台幣 14.27 兆元）」，美國半導體協會（SIA）今年 3 月研究報告直指台灣半導體產業對世界的影響。 尤其，第 3 類半導體並不好做，以通訊晶片為例，要按照不同的通訊需求，選擇不同的材料，在原子等級的尺度下精確排好，難度有如給你各種不同形狀的石頭，堆出一座穩固的高塔，誰能用這些材料，生產出更省電、性能更好的電晶體，就是這個市場的勝利者。
第一代半導體: 晶圓代工成熟製程廠儲備能量 等待景氣好轉
宏碩系統(6895)即將在明日上櫃，這家公司以軍用真空微波管起家，爾後跨足商用市場，目前大客戶包括了晶圓代工龍頭、荷蘭設備大廠，以及國內軍事單位。 今年更進一步拓展微波源產品，將觸角伸向製鞋業、人造鑽石、電動車鋰電池等多元應用。 中原大學表示，中原以理、工起家，至今已成為台灣各理工領域重要人才培育庫，當然不能在半導體人才培育環鏈中缺席。 根據英國THE泰晤士世界大學排名，中原在「理學科學」及「工程科技」排名表現均是全國前百分之五，不但是私校之首更勝許多國立大學。 「半導體材料與光電檢測碩士學位學程」設立後，將以培育具備整合半導體技術與解決方案之高階人才為目標，整合中原優勢研究領域及師資設備，厚實中原及產業界在半導體產業之研發能量，為台灣引以為傲的產業貢獻心力。
- 然而，當操作的溫度高於 100℃ 之後，產品就容易開始產生退化甚至故障，無法應用在更嚴苛的環境，如交通、軍事或是太空等工具的使用，尋求可耐高壓高溫的第三代寬能隙半導體（Wide Band Gap，WBG）材料才會如此必要。
- 台積電公告提到，針對今日媒體報導台積公司傳將三度調降財測，此訊息純屬市場臆測，台積公司仍維持7月20日法說會對外公布之業務展望。
- 2021年，預估台灣的晶圓製造產值將向上攀升至2.08兆元，並拉動上下游產業，2020年，IC設計業營收8,529億元，今年將首度突破兆元達1.11兆元，年增率為30.5%；IC封測產值將從5,490億增至6,019億元，成長9.6%。
- 可預見化合物半導體將成為未來的重要趨勢，過往追求製程升級將面臨瓶頸，必須透過化合物的材料特性共同尋求產品效能的進一步提升。
- 其次，傳統汽車零組件產業具有轉型迫切性，隨著電動車、自駕車商機日益發酵，電子零組件在汽車的占比愈來愈高，國內車用零組件廠擅長的是金屬件及塑膠件，為追求持續成長，業者一直苦思轉型。
- 南方雨林計畫是以4年為目標，在南臺灣打造化合物半導體的整合元件製造公司（IDM），從設計、製造、封測到自有品牌的元件與模組，聯結到車用動力電子。
化合物領域像是一個無窮盡的寶庫，搭配不同的元素可能產生意想不到的結果，值得我們細細尋求。 劉德音董事長預測未來50年可能會以VR/AR作為世界互動的主要方式，但前提是VR/AR裝置的技術必須提升100倍以上，「這只能透過半導體的進步來實現」，他說。 所以，三五族涵蓋了第二代及第三代，是目前固態照明、光電及通訊產業相當重要的半導體材料。 第三代半導體（包括 SiC 基板）產業鏈依序為基板、磊晶、設計、製造、封裝，不論在材料、IC 設計及製造技術上，仍由國際 IDM 廠主導，代工生存空間小，目前台灣供應商主要集中在上游材料（基板、磊晶）與晶圓代工。 很多電子產品，如電腦、行動電話、數位錄音機的核心單元都是利用半導體的電導率變化來處理資訊。 常見的半導體材料有：第一代（另一種定義/說法：第一「類」）的矽、鍺，第二代（類）的砷化鎵、磷化銦，第三代（類）的氮化鎵、氧化鋅、氮化鋁、碳化矽等；而矽更是各種半導體材料中，在商業應用上最具有影響力的一種。
第一代半導體: 晶圓代工報價降3成？台積電回應
張翼也認為，第三代半導體能源轉換效率能達到 95% 以上，一旦被大幅採用，「台灣能省下一座核能電廠的電」。 第 2 個市場，是用氮化鎵製造電源轉換器（簡稱 Power GaN），這是目前最熱門的領域。 過去生產相關產品，最難的部分是取得碳化矽的基板，記者採訪時，陽明交通大學國際半導體產業學院院長張翼拿出一片碳化矽基板給大家看，這一片 6 吋寬的圓片，要價高達 8 萬元台幣。
電子在直接能隙材料的價帶與導帶的躍遷不涉及晶格動量的改變，因此發光的效率高過間接能隙材料甚多，砷化鎵也因此是光電半導體元件中最常見的材料之一。 這可以通過在半導體中有選擇的加入其他「雜質」（IIIA、VA族元素）來控制。 如果我們在純矽中摻雜（doping）少許的砷或磷（最外層有5個電子），就會多出1個自由電子，這樣就形成n型半導體；如果我們在純矽中摻入少許的硼（最外層有3個電子），就反而少了1個電子，而形成一個電洞（hole），這樣就形成p型半導體（少了1個帶負電荷的原子，可視為多了1個正電荷）。 氮化鎵的體積與高功率優勢也非常適合使用在充電器，尤其現在大家手邊的器材越來越多，手機、平板、筆電、遊戲機等等，隨著效能加強，在電力的要求也越來越高，除了充電速度要快、瓦數夠高還希望能兼顧攜帶性，這些需求都像是為氮化鎵量身打造的舞台設定。 自1993年，氮化鎵大量使用在科技產業，日亞化學工業的中村修二成功透過氮化鎵製作出藍色LED，終於湊齊LED光三原色的最後一色。
第一代半導體: 中國搶購美國晶片 暴露落後程度
回歸 5G 基地台及衛星通訊方面的應用實例，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。 據 Yole Development 預估，GaN-on-SiC 元件市場，將從 2020 年的 3.42 億美元（約新台幣 95.57 億元）成長至 2026 年的 20.22 億美元（約新台幣 565 億元），CAGR 達 17%。 半導體高科技產業是台灣經濟的重大支柱之一，也是重點科技人才培育產業。 教育部近日核准中原大學於113學年度起增設「半導體材料與光電檢測碩士學位學程」，並肯定此學程之增設符合國家未來科技發展方向，是台灣在光電領域發展的重要指標，對於產業界將有具體的幫助。
依有無加入摻雜劑，半導體可分為：本徵半導體、雜質半導體（n型半導體、p型半導體）。 FWA為透過無線的方式提供網路服務，可用來取代光纖、有線電視等固網寬頻網路，用戶透過CPE（用戶端設備）提供寬頻接取，就可接收網路訊號，過去4G時代就有不少電信業者推出，進入5G時代，傳輸速度更快，也加速FWA業務推廣。 權證發行商建議，看好長榮、陽明後市的投資人，可買進價外15%內、距到期日90天以上的權證。
GaN-on-Si 製程要將氮化鎵磊晶長在矽基材上，有晶格不匹配的問題須克服。 SiC 是由矽（Si）與碳（C）組成，結合力強，在熱量上、化學上、機械上皆安定，由於低耗損、高功率的特性，SiC 適合高壓、大電流的應用場景，例如電動車、電動車充電基礎設施、太陽能及離岸風電等綠能發電設備。 隨著半導體產業持續發展、科技不斷進步，將有越來越多極具潛力的化合物半導體出現，「正名運動」除了避免名詞誤會，也應將不同類型半導體的考慮進去，到底該怎麼稱呼，值得台灣產官學界深思。 從「代」區分的話，會讓人誤以為是第一代、第二代技術累積甚至取代前兩代技術，但事實上，SiC 和 GaN 早在 40~50 年前就開始發展，直到 2000 後才開始投入市場。 第一代半導體材料是「矽」（Si）、「鍺」（Ge），第二代半導體是「砷化鎵」（GaAs）和「磷化銦」（InP），第三代半導體主流材料為「碳化矽」（SiC）和「氮化鎵」（GaN）。 一個半導體材料有可能先後摻雜施體與受體，而如何決定此外質半導體為n型或p型必須視摻雜後的半導體中，受體帶來的電洞濃度較高或是施體帶來的電子濃度較高，亦即何者為此外質半導體的多數載流子（majority carrier）。
此外，第一代半導體比的是「先進製程」，SiC 和 GaN 重點在於「晶圓材料」。 旺宏電子總經理盧志遠也認為，SiC、GaN 無法取代第一代以 Si 為主的半導體，所以台灣不該跟中國一樣稱為「第三代半導體」。 日前，鴻海以 25.2 億買下旺宏 6 吋晶圓廠，布局 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。
第一代半導體: 第一代半導體、第二代半導體是什麼？
就在台積電8日宣布在德勒斯登設廠的前一天，德國聯邦政府還首度證實將提供50億歐元（約新台幣1740億元）的補貼，促成這個總金額逾100億歐元的投資案。 台積電公告提到，針對今日媒體報導台積公司傳將三度調降財測，此訊息純屬市場臆測，台積公司仍維持7月20日法說會對外公布之業務展望。 今年稍早，安謀向證券交易委員會提交了保密的初步招股說明書，但依規定必須在正式的股票出售過程開始前至少15天公開文件。 軟銀對安謀寄予厚望，最近才以略高於640億美元的估值從旗下願景基金（Vision Fund）手中收購未直接持有的25%安謀股權，相當於買斷願景基金中東投資人的持股，而新的估值是軟銀2016年收購安謀時對其估值320億美元的兩倍左右。 台積電先前提到，考量市場短期不確定性，將繼續審慎管理業務，並適時調整和緊縮資本支出。
