电子行业深度分析：乘AI东风碳化硅行业迎新催化-260426（25页）.pdf

1、乘AI东风，碳化硅行业迎新催化国AIDC供电走向80OVHVDC技术架构，SiC功率器件迎来新增量：AI机柜功率密度持续飙升，传统低压供电已达物理极限，800VHVDC高压直流架构是下一代AI数据中心的必然选择。英伟达2025年5月官方宣布，数据中心正从当前的54V机架供电向800VHVDC高压直流架构过渡，目标是2027年实现该架构的规模化商用，以支撑1MW及以上超高功率密度IT机架的电力需求。随着AI服务器功耗上行与机柜功率密度提升，对开关器件的耐压、效率与热管理提出更高要求，SiC功率器件在高压高频场景下具备更强适配性，需求有望随800VHVDC方案推进而扩大。目SiC的高导热特性，在超

2、高功率密度的封装场景中具备优势：CoWoS等先进封装已成为GPU+HBM高带宽互连的重要路径，但更高TDP与更大互连跨度使热点温升、CTE失配与可靠性问题凸显。SiC的“高热导率+高刚性+高耐温”特性，在超高功率密度的封装场景中有显著优势。在COWOS中介层应用中，SiC热导率显著高于硅，且具有高硬度与低热膨胀系数，有助于降低热点温度、抑制翘曲。作为散热基座时，SiC可缩短热扩散路径，提升整体散热与机械稳定性。在功率器件协同路径中，SiC器件的高耐压、高效率与高温可靠性可用于近封装电源管理场景，以提升供电效率。随着AI芯片功率密度越来越高，SiC从散热基座到中介层的应用有望在高端芯片封装领域中

3、开始渗透。目mathfraksic+光波导有望成为下一代智能眼镜光学系统主流方案：终端形态向“眼镜化”演进，光学系统对折射率、厚度、杂散光控制与环境稳定性要求显著提升；显示侧对高亮度与散热提出更严苛的要求。传统玻璃与树脂基材已逼近物理性能极限，难以满足下一代智能眼镜的核心体验要求。相比之下，碳化硅（SiC）凭借其超高折射率、高热导率与高硬度的独特材料特性，在衍射光波导技术路线上实现了代际突破，有望成为AI智能眼镜光学系统升级的主流方向。Meta在其OrionAI眼镜旗舰原型机中，正式采用碳化硅基光波导架构。目风险提示：AI落地进展不及预期；产品研发不及预期；市场开拓不及预期。行业深度分析相关报

4、告1.碳化硅材料具备卓越的物理特性，是高温、高频、高压场景下的理想选择碳化硅（SiC）属于宽禁带半导体材料，核心优势体现在更高耐压、更低损耗与更强热管理能力，使其在高压、高频、高温场景下具备系统级效率优势。高禁带宽度：SiC接近Si的三倍，高禁带宽度特性降低了本征载流子浓度，使器件高温漏电流更小，可允许器件在更高温度下稳定工作，有望实现200circmathsfC以上的工作温度。高饱和电子漂移速率：SiC载流子可更快漂移，有利于提高器件开关速度。此外，SiC对P型/N型掺杂的控制范围广，与硅相当，可满足器件制造的各种工艺要求。高热导率：SiC的热导率约为Si的三倍，使得SiC具备优异的散热能力

5、，在高功率密度应用中可降低结温、缩减冷却系统规模。同时，SiC晶格结合力强，化学/机械稳定性高，不易因热应力开裂，在极端环境下保持可靠。高击穿场强：SiC的临界击穿场强约为3MV/cm，为Si的10倍，意味SiC器件可以承受更高电压而不击穿。得益于此，SiC高压器件所需的漂移区可以做得更薄、掺杂更高，从而显著降低导通电阻。在相同耐压下，SiC器件单位面积漂移层电阻理论上可降低至硅的1/300。这使SiC器件能轻松实现600V至数千伏的耐压，同时保持极低导通损耗。得益于以上特性，SiC成为车用电驱、光伏逆变、电网变换等领域的首选新型功率半导体材料。随着产业发展晶圆尺寸由2英寸、4英寸逐步扩大到6

6、英寸、8英寸乃至12英寸，晶体缺陷密度大幅降低，材料供应和良率持续改善，碳化硅正从小众逐步走向大规模产业化。光学领域，碳化硅的高折射率可有效提升光波导的视场角和成像清晰度。在光电子与近眼显示应用中,碳化硅的光学性能可展现出独特价值。智能眼镜中使用的多为半绝缘型SiC衬底，具备高折射率（约2,6+），可有效提升光波导的视场角（FOV）与成像清晰度，显著弱化彩虹纹、雾度与杂散光问题。同时作为氮化镓（GaN）外延生长平台，可支撑高亮度Micro-LED显示芯片制造。2.AI数据中心电源方案往800VHVDC架升级，碳化硅器件迎新需求2.1.800VHVDC规模化验证提速，2027年成放量拐点AI机柜