什麼是第三代半導體?
半導體材料歷經 3 個發展階段：
第一代半導體材料以矽 (Si) 為主，是目前最大宗的半導體材料，成本相對便宜，製程技術發展最成熟，應用領域也最廣泛，目前熟知的 CPU、GPU、記憶體都是矽晶圓產品。第二代半導體材料以砷化鎵 (GaAs) 以及磷化銦 (InP) 為主，具高頻率、低雜訊、高效率及低耗電等特性，多用於光電和通訊元件，以智慧型手機搭載的 3D 感測器 (VCSEL) 與功率放大器 (PA) 為代表性產品；第三代半導體以碳化矽 (SiC) 及氮化鎵 (GaN) 為代表，特性為導通電阻小、切換頻率高，適合用於高頻率、高電壓且耐高溫的應用場域，因而成為發展5G、超高壓產品如電動車以及功率半導體的新選項。雖然第一代的矽材料原料上取得方便，製程技術又相對成熟，但在高頻高壓的應用領域上，材料特性已達物理極限，無法再提升產品效能，隨著 5G、電動車等高頻高壓應用領域擴大，越來越多公司朝下世代寬能隙半導體元件尋求突破。
需求引爆點：5G 以及電動車時代
快速充電
隨著智慧型手機的性能持續升級，所需的功耗相應增加，以致於電池容量越來越大，然而另一方面為了兼顧輕薄短小，電池容量能增加空間有限，因此藉由提高充電速度、節省充電所需時間，快充技術近年來已蔚為趨勢，相比傳統矽電晶體，氮化鎵可以使電源效率更高、溫度更低、尺寸更小，實現大功率電源無散熱片設計，因而成為氮化鎵在消費產品的突破口。手機大廠 Oppo 2019 年在 Reno Ace 旗艦手機所配的 65W 原裝快充導入氮化鎵技術，是氮化鎵首次進入大規模的智慧型手機市場，2020年小米推出更輕巧便宜的氮化鎵快充，可望帶動氮化鎵在消費性產品的普及率。
5G 通訊元件
5G 所使用的毫米波具備高頻短波長的物理特性，因此訊號傳遞所面臨的路徑損耗 (Path Loss) 劇增，是發展 5G 通訊毫米波 (mmWave) 頻段所需面對的一個關鍵挑戰，為了克服這項問題，建置 5G 的基礎設施必須使用大型的天線陣列，然而大型的天線陣列不可避免地將大幅提升基地台的功耗和散熱，此時借助氮化鎵具有更高的功率密度的特性，可以實現小尺寸、高效率、高功率密度的功率放大器 (PA) 。
電動車
碳化矽及氮化鎵的耐高電壓、散熱性佳與適合高頻運作的優勢，可以讓車載元件相較於傳統元件輕量化，其低導通電阻及低切換損失的特性，還能提升車輛的節能效益，有效提升電動車的續航力。
發展瓶頸
目前碳化矽及氮化鎵半導體元件尚未普及的原因在於，這兩種半導體元件的價格較矽基半導體元件價格的高出數倍，主要原因在於產品良率不高，無法放量生產以壓低成本。但隨著 5G、電動車的需求持續驅動，越來越多廠商投入發展，可望在需求驅動下快速帶動產業的發展。
台股相關概念股
整體來看，目前台灣業者布局第三代半導體，仍延續第一代半導體，主要以晶圓代工的商業模式切入，少部分的業者除了晶圓代工外，也往上游發展磊晶的研發製造能力。由於第三代半導體目前位於發展初期，市調機構 Yole Development 預估 2020 年整體市場規模約在 5-6 億美元之譜，2021 年達 10 億美元。因此對於大型晶圓代工廠，如：台積電聯電等晶圓雙雄來說，對其營運成長幅度助益相對較小，但對於專攻化合物半導體的小型晶圓代工業者或是磊晶業者來說，十億美元的市場規模已能提供相當幅度的成長，因此針對第三代半導體的概念股，本文從成長空間相對較大的小型的晶圓代工業者漢磊 (3707) 以及環宇-KY (4991) 切入分析評價。
漢磊 (3707)：
旗下嘉晶 (3016) 與漢磊科已建置碳化矽、氮化鎵的磊晶及晶圓代工產能，其中嘉晶 6 吋矽晶氮化鎵磊晶矽晶圓，已進入國際 IDM 廠認證階段，漢磊科已能提供 6 吋矽晶氮化鎵晶圓代工服務。碳化矽涵蓋 4 吋與 6 吋，已少量量產，應用在車用、伺服器電源系統，明年將能明顯挹注營運。
投資評價：
目前已經量產氮化鎵以及碳化矽產品，隨著終端產品，如：快充在今年打入消費市場，預計接下來會有更多手機品牌採用氮化鎵快充，可望為 2021 年營運帶來轉機。投信自七月中以來兩周內買入 6,100 張，是 2018 前一波高點以來投信首度建倉，惟目前本淨比 (PBR) 3.09X 已超過 3X 區間，股價相對偏高，建議可待拉回再逢低布局。
環宇-KY (4991)：
2019 年底宣布參與晶電 (2448) 旗下晶成半導體( 2018 年由晶電的代工事業處分割獨立，提供 4 吋和 6 吋的磊晶與晶片先進製程代工服務)現金增資，投入6吋晶圓代工服務。根據環宇規劃，晶成 6 吋晶圓廠預計 2021 首季量產出貨，氮化鎵 RF 射頻晶圓月產能可達 2000 片，將開始貢獻營收。
投資評價：
環宇的氮化鎵終端產品主要為射頻元件，今年底至明年上半年，轉投資晶成以及常州新晶宇光電 6 吋廠的新產能將陸續投產，可望趕上這波 5G 需求。因疫情影響加上認列轉投資虧損，2020 年會是營收及 EPS 低谷，以目前股價本益比 18.6X (歷史區間 9.65X-26.84X )，居於歷史區間中間值，下半年可以伺機佈局明年營運迎轉機，
未來前景看好，及早布局搶占先機
第三代半導體具備耐高電壓、低阻抗與切換速度快等特性，適合應用在功率半導體、射頻開關元件等領域，快充成為進入消費市場的突破口，未來兩三年將步入快速成長階段，對於中小型晶圓代工業者說，將是下一波成長動能，題材發酵前，可伺機提早佈局相關概念股。
