小米快充，激活的是第三代半导体材料氮化镓（GaN），除了氮化镓，第三代半导体产业化成熟的还有碳化硅（SiC）。“得碳化硅者，得天下”，恰逢国内上市公司露笑科技（002617）正在筹划非公开发行股票，募投方向正是碳化硅（SiC）晶体材料的产业化，本文结合露笑科技电话会议的内容，对第三代半导体材料碳化硅的技术和产品，以及露笑科技在碳化硅领域的产业布局，进行一个全方位的解读。

最近二级市场火热的第三代半导体，在小米快速充电头的助力下引爆，在资本市场上引起的波澜，估计雷军也始料未及。因为小米快充用的是氮化镓（GaN）功率器件，因此大家普遍关注的是第三代半导体材料之一的氮化镓。

而第三代半导体已经产业化应用的，除了氮化镓（GaN），还有另外一种材料——碳化硅（SiC）。

“得碳化硅者，得天下”

这是品利基金投资经理陈启最早喊出的一句口号，以碳化硅为衬底材料，碳化硅基碳化硅、碳化硅基氮化镓，既可以满足功率器件要求，又可以做射频器件，一材两用，足以见得碳化硅材料在第三代半导体中的地位，而且产业化成熟，未来前景可期。

恰逢国内上市公司露笑科技（002617）正在筹划非公开发行股票，募投方向正是第三代半导体材料碳化硅（SiC）晶体材料的

产业化。2 月 23 日，上市公司董秘、财务总监和碳化硅项目负责人，还专门就此次增发和公司碳化硅业务，在财通电新平台上向投资者做了解答。

在资本市场爆发的一周内启动增发，节奏掌握的够准。

本文结合此次电话会议内容，对第三代半导体材料碳化硅的技术和产品，以及露笑科技在碳化硅领域的产业布局，进行一个全方位的解读。

根据公众号“创道咨询”（FinanceDL）昨天的文章《虚虚实实第三代半导体，一文看透几家上市公司概念》，已经对几家涉及第三代半导体概念的上市公司做了一个初步解读，其中就包括露笑科技。

晶体结构的不同，决定了材料的性能不同，应用领域也不同：α晶型 4H 可以用来制造大功率器件；6H 最稳定，可以用来制作光电器件；β晶型结构（3C-SiC）可以用来制造高频器件以及其他薄膜材料的衬底。

此次露笑科技定增的募投方向，就是用于碳化硅（SiC）晶体材料和制备项目，初步拟定产品为 4-6 英寸半绝缘片以及 4H 晶体 N 型导电碳化硅衬底片。

根据露笑科技在此次电话会议上的解答，半绝缘片主要用于军工领域，需求量较小，但毛利率较高；4H 晶体 N 型导电碳化硅衬底片适用于大功率器件（HEMT、SBD、MOSFET、IGBT 等），市场需求量大，是公司未来的主力产品；而对于β晶型结构（3C-SiC），公司目前考察市场需求量不大，但不排除未来公司根据市场需求，调节产线的产能分配。

而对于 4 英寸和 6 英寸的问题，国际上不少碳化硅材料企业都转向 6 英寸，这是一个趋势。露笑科技募投方向包括 4 英寸和 6 英寸，主要原因是目前国内碳化硅器件制造领域，还有许多 4 英寸存量产线，有足够的市场需求，短时间内不会马上过渡到 6 英寸。

由此可见，露笑科技此次募投方向，主要还是针对的是碳化硅晶体材料。那么碳化硅产业链条如何呢？每个产业链环节上的公司都有哪些呢？

图表来源：广发证券

同其他半导体产业一样，碳化硅产业也包括晶体材料制造（长晶、衬底）、外延片、晶圆制造、封装测试、器件、应用等几个环节。

露笑科技主营业务是蓝宝石衬底生产，主要针对 LED 光电领域。蓝宝石作为一种衬底材料，也在半导体领域发挥了巨大作用，所以此次露笑科技过渡到碳化硅，也算顺理成章。

虽然此次露笑科技的定增募投方向是碳化硅晶体材料项目，但露笑科技从很早之前就开始储备碳化硅长晶技术了。根据此次电话会议和公开资料披露，公司在去年 8 月就向合作伙伴国宏中宇提供了 80 套碳化硅长晶炉成套设备。

不过从产业链参与企业看，产业前段的碳化硅晶体制造环节是技术含量最高的，但这个环节被美国科锐公司（Cree）掌控者，基本上控制了国际碳化硅单晶的市场价格和质量标准，占全球碳化硅单晶 80%以上的市场份额。

国产替代是趋势，露笑科技算是国内为数不多的想瓜分科锐公司市场的参与者，但技术实力确实无法和科锐公司相抗衡。此次电话会议，笔者还特意问了公司碳化硅项目负责人，在知识产权方面，公司是否存在与科锐公司有冲突或者授权的情况。得到的答复是，公司的碳化硅长晶炉设备，是在蓝宝石衬底设备长期技术积累的基础上，依靠自主研发设备升级完成，具有完全的自主知识产权。

如果属实，这确实是一个好消息，体现了公司的技术实力。不过话也说回来了，科锐公司关于碳化硅的核心专利，主要是在 93、94 年申请的，大部分已经到期或者即将到期。

除了露笑科技，国内在碳化硅晶体制造环节参与的公司还有：山东天岳，前段时间被华为公司参股，也成了网红；天科合达，新三板企业，250 台(套)碳化硅单晶生长炉及其配套切、磨、抛设备的碳化硅衬底生产线；与露笑科技合作的中科钢研；三安光电旗下的北电新材也有碳化硅产品……

国际上，除了科锐公司，美国二六（II-VI）、道康宁（Dow Corning）、德国 SiCrystal AG、日本新日铁等公司也都积极参与其中。

碳化硅晶体，属于化合物半导体材料，自然界是没有现成的材料可供开采的，只能通过化学合成，而且合成工艺很复杂，速度超级慢，所以成本较高。

根据露笑科技相关人员介绍，当前碳化硅晶圆的价格高出硅晶圆的数倍，碳化硅 4 英寸晶圆需要 3000 多元，6 英寸晶圆在 7000 元以上。主要原因是碳化硅晶体制造工序复杂，长晶速度慢，产能受限。七八天的时间，才能生长几厘米。

制造碳化硅晶体，需要用到碳化硅长晶炉，涉及到的技术路线包括：物理气相运输法（PVT）、溶液转移法（LPE）、高温化学气相沉积法（HT-CVD）。其中，PVT 因为工艺过程简单，设备价格较低，所以行业采用率也最高。

图表来源：广发证券

非化工专业读者简单理解一下原理就好，PVT 方法制造碳化硅晶体，就如同锅底上积累下来的厚厚一层锅灰。在长晶炉里，碳化硅粉体在 2000 多度的高温下被气化，然后因炉内温差，又在炉子的顶端凝结成固体晶体。

就这个速度，几天几夜能长个一两厘米。

露笑科技的碳化硅长晶炉，也是采用的 PVT 法。从公司介绍来看，虽然技术水平没法和科锐公司相提并论，但在国内碳化硅晶体、衬底片加工和制备方面，属于第一梯队。

接下来再看看碳化硅的器件和行业应用方面。

图表来源：广发证券

露笑科技目前生产的碳化硅晶体衬底，主要有几个应用方向，军工、工业、5G 等。根据公司的介绍，碳化硅基氮化镓外延片，可以用于 5G 毫米波射频器件加工领域。而其他功率器件客户群体也巨大，传统的功率器件制造 IDM 公司，都在转型积极布局碳化硅功率器件，市场需求量巨大。

涉及到市场竞争问题，公司不认为会像公司原有业务蓝宝石衬底一样，快速进入红海市场。虽然碳化硅晶体领域，已经有山东天岳、天科合达等公司参与，但市场足够大、技术壁垒足够高，产品处于供不应求状态。

而且碳化硅针对市场领域与蓝宝石不同，蓝宝石主要应用于 LED、消费行业，主要存量博弈，市场有限。碳化硅作为基础材料，下游应用主要在工业领域，市场空间很大，毛利较高，跟蓝宝石完全不同量级。因此，公司的碳化硅业务不会步入蓝宝石后尘。

其他关于露笑科技此次电话会议披露信息：

1）公司布局的重点为碳化硅（SiC）晶体材料（衬底），未来会考虑碳化硅外延片，但没有布局产业链下游的碳化硅功率器件的打算。

2）公司此次增发刚刚开始，尚未确定参与的投资机构，欢迎到公司现场调研，进一步探讨公司产品的一些技术细节。

3）碳化硅的市场需求角度，目前国内的 SiC 衬底片国内只占 5%，而市场需求则占 45%，每年有 35%增幅，供小于求，投资大，周期长，市场参与企业数量不多。