台湾化合物半导体的赢者策略
氮化镓(GaN)射频元件市场预估
电动车、5G、再生能源等新兴应用快速普及，功率及电力元件的需求带动化合物半导体的蓬勃发展，不仅大厂争相投入，各国也将其视为国家战略重点。
半导体材料的发展，已从矽、砷化镓（GaAs）／磷化铟（InP）、演进到以氮化镓（GaN）及碳化矽（SiC）为主的化合物半导体。研究机构Allied Market Research指出，光是以GaN为材料的电力元件，市场规模就从几年前仅千万美元之谱，成长到2020年的上亿美元；2027年更将来到10亿美元。以整体化合物半导体市场来看，估计2024年产值将达530亿美元，年复合成长率为7.3％，高于矽基半导体的2.5％。
工研院产业科技国际策略发展所研究总监杨瑞临指出，打造化合物半导体的产业竞争力，必须先从产业面及国际面来检视，以此找出台湾的定位。目前SiC国际大厂透过自主研发、并购、上下游结盟等方式，打造整合元件制造（Integrated Device Manufacturer；IDM）的一条龙模式；而美、欧、日、韩、中等主要国家，也将化合物半导体视为国家战略的重点项目。
美商贰陆经验 可供借镜
未来三到五年，最被看好的化合物半导体为SiC高功率元件以及氮化镓高频元件（GaN-on-SiC），全球SiC基板（substrate）三大龙头业者分别为Cree、Rohm（SiCrystal）以及II-VI，策略及强项各有不同。
美国雷射光学元件设计制造商贰陆公司（II-VI）是全球率先发表8吋SiC基板的厂商，过去三年透过并购、结盟，实现了供应链整合，并成功扩展市场。II-VI前（2019）年收购光通讯以及iPhone脸部辨识技术供应商菲尼萨（Finisar），营收出现爆炸性成长，也串接垂直供应链，与日本住友电气合作开发5G应用的6吋GaN-on-SiC晶圆、为欧盟的「展望2020」计划（Horizon 2020）供应实验用SiC基板、并取得美国奇异（GE）集团授权，进入SiC功率元件的制造。
杨瑞临指出，「II-VI最值得台湾借镜之处，是它以碲化镉（CdTe）以及硒化锌（ZnSe）化合物半导体起家，成功跨足新一代化合物半导体」；台湾产业同样拥有不少化合物半导体的能量，参考II-VI的发展轨迹，有助于打造最佳策略。
另一大厂Rohm于2009年即收购碳化矽元件厂商SiCrystal，在高功率元件及模组技术相对领先，目前已推出第四代SiC MOSFET。SiCrystal母公司罗姆集团（Rohm）原本就拥有广大的出海口，包括日系车厂及重工业制造商，近年更在国际上加速结盟，寻找更多终端应用商机，例如与电动车动力系统厂Vitesco Technologies合作，提供800V逆变器的SiC功率元件。
美国大厂科锐（Cree）全球SiC晶圆排名第一，市占高达六成，被认为可最快达成8吋晶圆量产。杨瑞临分析，「Cree积极推动产学合作，很值得国内参考，它在美国纽约州及北卡罗莱纳州有许多学校支持；化合物半导体材料及设备的发展，最需要产学合作的长期投入。」Cree的策略不止是供应晶圆，也朝下游功率元件发展。该公司已经与美国ON Semiconductor、欧洲英飞凌（Infineon）及意法半导体（ST）等大厂签订SiC晶圆供应协定；在功率元件方面也直接与一线大厂供应商Delphi Technologies、ABB等合作。
美国安报告 谈GaN重要性
观察各国科技发展政策，也可发现化合物半导体的地位益形重要。中国在十四五规划中提高SiC位阶，列入第三代「半导体产业」。目前中国SiC全球市占率尚低，但SiC设备已有自制自研能量，由于内需庞大，未来潜力不容小觑。
日本政府在第六代行动通讯（6G）重要蓝图中，将化合物半导体纳入重点项目，以满足未来超低功耗的需求。杨瑞临指出，「5G资料中心与网路，耗能都相当可观，更何况是6G，因此日本政府积极从上游材料寻求解决方案，除了SiC之外，GaN、三氧化二镓（Ga2O3）都是材料技术选项。」
南韩新一代半导体政策有三大发展重点：一是确保电力半导体的竞争力，在初期阶段即加以培育；二是开发以SiC、GaN、Ga2O3三大宽能隙材料为基础的新一代化合物半导体，打造从元件、模组到系统的综合价值链；三是建立认证及人才培育能量，以支持供应链发展。
美国则在国家安全委员会报告中，直接点名GaN的重要性。此外，从美国半导体产业协会（SIA）新任理事名单，也可看出化合物半导体备受重视，包括Qorvo、Cree、Analog Device等大厂都名列其中。
尽管面对国际大厂来势汹汹，加上各国政策支持，台湾在化合物半导体的发展，仍有许多优势利基。首先是政策目标明确，行政院将于2022年设置化合物半导体科专计划，预计2025年达成两大目标：一是8吋SiC长晶及磊晶设备自主、8吋SiC晶圆制程关键设备与材料源自主；二是完备在地供应链，除经济部工业局、技术处与科技部均有相应计划，工研院链结产官学研战略布局「南方雨林计划」，催生化合物半导体的在地能量，带动产业聚落的发展。
（摘录自《工业技术与资讯》）