摘要
寬能隙功率半導體（Wide Band Gap, WBG）也稱為「第三代半導體」，其高能效、耐高溫高壓的特性，有助於減少電力轉換過程中的能源耗損，所以能提升再生能源的發電效率，預期未來在提升再生能源、電網、儲能、電動車、雲端運算中心、工業馬達的電力轉換及使用效率等領域，應用寬能隙功率半導體元件，對全球節能減碳需求將會帶來極大的貢獻。
運用「碳化矽」（SiC）或「氮化鎵」（GaN）等寬能隙材料所製作的化合物半導體，一般通稱為「寬能隙半導體」，雖然具備高能效、耐高溫高壓等優勢，但因為化合物不是天然存在於地球上的物質，多數只能藉由繁複的人工合成方式生產，因此產生礙於生產成本高昂而無法快速普及的待解課題。SiC功率元件可應用於電動車、太陽光電、風電以及5G射頻等快速發展的應用場景，具備潛在的龐大商機，中國大陸在十四五規劃中明確將寬能隙半導體列為重點發展產業，政策鼓勵SiC與GaN等主要廠商大力擴產，並推動技術升級以朝向更大尺寸的晶圓發展。
國際能源署（International Energy Agency, IEA）推估2050年全球風力和太陽光電的發電量，若採用寬能隙半導體將可能帶來可觀的節能潛力，先進國家投入開發寬能隙半導體技術，對開發中國家之再生能源發展將帶來間接的助益。因此，觀察全球主要廠商的展趨勢與布局，臺灣業者該如何在寬能隙半導體產業鏈上游，扮演重要的供應角色，在市場需求占比仍不高的此時，進一步以成本較低的國產元件，將寬能隙半導體導入應用層面，提升技術以協助加速我國節能減碳的步伐。
自2015年巴黎協議後，「2050年淨零排放」成為國際共識。各國政府紛紛制定減碳目標及相關政策，期望能夠降低因氣候暖化所產生的人類永續發展威脅。近年來我國半導體產業的產值及技術不斷成長，已經成為全球關注的焦點。但是在淨零碳排的浪潮下，半導體產業勢必要有更積極的減碳思維及行動力，才能夠保持我國半導體產業的競爭力。
- 第一章 寬能隙功率半導體概論
一、 寬能隙功率半導體之應用領域
二、 各類寬能隙功率半導體材料之應用
第二章 寬能隙功率半導體之減碳應用
一、 節能減碳案例
二、 製造業導入之減碳潛力
三、 結論
第三章 低碳轉型策略
一、 台灣半導體產業低碳轉型策略分析
二、 寬能隙半導體之減碳效益與應用發展觀測
第四章 SiC與GaN發展趨勢
一、 化合物半導體功率元件產業
二、 車用SiC功率半導體產業
三、 8吋碳化矽晶圓量產進展與影響
四、 主要國家發展趨勢
五、 中國大廠布局
附錄
一、 英文名詞縮寫對照表
二、 中英文名詞縮寫對照表
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