显示原图
翻译为
复制译文
下载图片
摘要：中国LED碳化硅载盘行业正处于技术迭代与市场扩张的关键阶段，呈现出国产化突破与产业链协同加速的双重特征。2024年，中国LED碳化硅载盘行业市场规模为6.77亿元，同比增长16.52%。技术方面，国内企业已实现从4英寸向8英寸载盘的规模化跨越。浙江六方半导体通过CVD碳化硅涂层技术，将载盘热导率提升至150 W/m·K以上，满足Mini/Micro LED外延片生长需求；湖南德智新材则凭借无压烧结工艺，使载盘致密度达98%，抗热震性能显著优于传统材料。
一、定义及分类
LED碳化硅载盘是一种专为LED生产设计的高性能陶瓷部件，又称碳化硅托盘或SIC托盘。在LED制造过程中，碳化硅载盘用于承载和保护晶圆或芯片，确保半导体工艺的高效和稳定性，同时提升LED产品的性能和寿命。按生产工艺分类，LED碳化硅载盘可以分为
二、行业政策
LED碳化硅载盘作为第三代半导体产业链的核心部件，其发展深受国家及地方政策驱动。近年来，中国从战略高度布局碳化硅产业，通过多维政策工具推动技术突破与产业升级，为LED碳化硅载盘行业构建了系统性支持框架。2024年1月，国家发改委等六部门印发《重点用能产品设备能效先进水平、节能水平和准入水平（2024年版）》，明确了照明器具等6大类43种用能产品设备能效要求,其中涉及LED平板灯、LED筒灯、非定向自镇流LED灯、道路和隧道照明用LED灯具等4项照明器具产品，相较于2022年版本新增了LED平板灯，且对LED筒灯和道路和隧道照明用LED灯具等2项产品能效水平的要求高于现行国家标准。该政策通过设定更高的能效标准，推动了行业向更高效节能的方向发展。新增的LED平板灯以及对LED筒灯和道路照明用LED灯具等产品能效要求的提升，将促使碳化硅载盘制造商加大研发投入，优化产品性能，满足更高标准的市场需求。
三、发展历程
中国LED碳化硅载盘行业发展主要经历了三个阶段。1907年至1960年的萌芽期，1907年，Henry Joseph Round在研究碳化硅时意外发现了电致发光现象，是LED技术的早期科学基础；1962年，Nick Holonyak,Jr.发明了第一个可见光LED，是基于镓砷化物（GaAs）的二极管。这一时期是对半导体材料和发光原理的基础科学研究，LED技术尚未商业化，主要在实验室环境中进行研究。早期的发现为后来的LED技术奠定了科学基础，但距离实际应用还有很长的路要走。
1960年至1999年的启动期，1980年，碳化硅作为具有高热导率和高击穿电场的材料，开始被研究作为LED的潜在衬底材料；1993年，日本科学家中村修二等人成功开发了基于氮化镓（GaN）的蓝光LED，这一发明极大地扩展了LED的应用范围，为白光LED的制造奠定了基础；1990年代末，SiC作为衬底材料的研究取得进展，因其优异的热导性和化学稳定性，开始被用于生长GaN基LED。这一时期，LED技术开始实现商业化，主要应用于电子产品和家用电器中的指示灯和数字显示，碳化硅作为潜在的高温和高功率应用材料开始受到关注。蓝光LED的发明使得白光LED成为可能，应用领域的拓展带动碳化硅材料在LED领域进一步发展。
2000年至今的高速发展期，2000年，随着LED芯片技术的不断进步，高亮度LED开始广泛应用于汽车照明、手机背光等领域，SiC衬底上的GaN基LED因其优异的光电性能和可靠性，开始被广泛研究和应用；2010年，随着“LED照明普及计划”的推进，大功率LED照明产品开始迅速普及，SiC材料在LED领域的应用不断扩展，特别是在高功率LED芯片的生产中，因其高导热性而受到青睐；2020年，SiC广泛用于Mini LED和Micro LED的生产，其具有高导热性和化学稳定性，对于实现更小尺寸、更高密度的LED阵列至关重要。这一时期，LED技术进一步发展，新材料如碳化硅的使用提高了LED的性能和可靠性，大功率和高效率的LED产品成为市场主流，碳化硅材料的应用也更加广泛。
四、行业壁垒
1、技术壁垒
碳化硅载盘的生产涉及高纯度原料制备、晶体生长、精密加工等核心技术环节，形成极高的技术门槛。碳化硅晶体需在2000℃以上高温密闭环境中生长，且需精确控制硅碳比、温度梯度、气流气压等参数，稍有偏差即导致晶体结构缺陷。全球仅少数企业掌握稳定量产6英寸以上衬底的技术，而国内企业良率普遍偏低。此外，碳化硅的硬度接近金刚石，切割、研磨、抛光等加工环节易产生崩边，需开发激光加工、离子束加工等特殊技术，进一步推高技术门槛。
2、资金与规模壁垒
碳化硅载盘生产线建设成本高昂，涵盖高端设备购置、技术研发、人才引进等。例如，8英寸碳化硅晶圆线建设成本达数十亿元，且需持续投入进行技术迭代。同时，下游客户对产品一致性、稳定性要求极高，企业需达到规模化生产才能实现成本优化。目前，全球碳化硅衬底市场由美国Wolfspeed等巨头主导，其通过规模化生产降低成本，而国内企业因规模较小，在成本竞争中处于劣势。
3、客户认证与市场壁垒
LED制造企业对碳化硅载盘供应商的认证周期长达1-2年，涉及产品质量、供货稳定性、售后服务等多维度考核。一旦形成合作关系，客户黏性较高，新进入者难以快速切入市场。此外，国际巨头通过长期合作绑定核心客户，国内企业需通过性价比优势逐步渗透，但面临品牌认知度低、市场信任度不足等问题。
五、产业链
1、行业产业链分析
LED碳化硅载盘行业产业链上游主要包括原材料和生产设备，其中原材料包括碳化硅粉末、石墨基材等，生产设备包括晶体生长炉、精密加工设备（激光切割机、离子束抛光机等）等。产业链中游为LED碳化硅载盘生产制造环节。产业链下游为LED应用市场。LED碳化硅载盘行业产业链如下图所示：
2、行业领先企业分析
（1）浙江六方半导体科技有限公司
浙江六方半导体科技有限公司成立于2018年，总部位于浙江绍兴，是一家专注于碳化硅涂层技术及碳化硅制品研发、生产的高新技术企业。公司核心团队由海归博士与行业资深专家组成，技术实力雄厚，致力于推动碳化硅材料在半导体、LED、光伏等领域的应用。公司自主研发的化学气相沉积（CVD）碳化硅涂层技术，可实现载盘表面纳米级均匀涂层，显著提升载盘的热稳定性与耐腐蚀性。该技术已应用于8英寸碳化硅载盘，满足LED外延片生长的高精度需求。公司通过掺杂改性技术，开发出低热膨胀系数（<3.5×10 K¹）、高导热率（>150 W/m·K）的碳化硅复合材料，有效降低LED芯片制造过程中的热应力。
（2）湖南德智新材料股份有限公司
湖南德智新材料股份有限公司成立于2017年，总部位于湖南株洲，是一家专业从事碳化硅陶瓷材料及制品研发、生产的高新技术企业。公司依托中南大学粉末冶金研究院的技术支持，专注于半导体、LED、光伏等领域的高端碳化硅部件国产化替代。公司采用无压烧结工艺制备高致密度碳化硅载盘，相对密度达98%以上，显著提升材料的抗热震性与机械强度。该技术突破传统热压烧结的尺寸限制，可生产直径达450mm的大型载盘。公司通过等离子体增强化学气相沉积（PECVD）在载盘表面沉积耐腐蚀涂层，有效抵御MOCVD工艺中的卤素气体腐蚀，延长使用寿命至2000小时以上。
六、行业现状
中国LED碳化硅载盘行业正处于技术迭代与市场扩张的关键阶段，呈现出国产化突破与产业链协同加速的双重特征。2024年，中国LED碳化硅载盘行业市场规模为6.77亿元，同比增长16.52%。技术方面，国内企业已实现从4英寸向8英寸载盘的规模化跨越。浙江六方半导体通过CVD碳化硅涂层技术，将载盘热导率提升至150 W/m·K以上，满足Mini/Micro LED外延片生长需求；湖南德智新材则凭借无压烧结工艺，使载盘致密度达98%，抗热震性能显著优于传统材料。
注：本文转自智研产业百科平台
