金元证券功率半导体深度报告指出，碳化硅衬底和外延是SiC功率器件产业链的核心环节。8英寸SiC外延片市场规模2024年达3.12亿美元（2020-2024年CAGR 186.3%），预计2029年占比由26%提升至77.4%，销量增长至378.48万片（CAGR 94.2%）。中国8英寸SiC外延片需求2028年预计达103万片，占全球需求（308.1万片）的33.4%。碳化硅单晶制备以PVT法为主，外延生长采用CVD技术，缺陷管理是关键挑战。国内天岳先进已实现年产30万片导电型衬底量产，并发布300mm（12英寸）产品。
SiC外延片市场快速增长
当前市场主流SiC外延片尺寸为6英寸，8英寸加速渗透。2020-2024年，6英寸外延片销售额由3亿美元增长至8亿美元（CAGR 29.5%）。8英寸市场规模2024年达3.12亿美元（CAGR 186.3%）。预计2029年8英寸SiC外延片占比由2024年的26%提升至77.4%，外延片市场规模提升至58亿美元。
销量方面，全球碳化硅外延片从2020年24.19万片增长至2024年98.99万片。其中2024年6英寸销量82.28万片，8英寸13.71万片。预计2029年8英寸碳化硅外延片将增长至378.48万片，2024-2029年CAGR达94.2%。
中国成为全球最大SiC外延片市场
受益于新能源汽车、储能及其他电力领域应用高速增长，国内6英寸外延片由2019年3.4万片增长至2023年18.8万片（CAGR 52.8%），增速高于同期全球6英寸销量的46.1%。
弗若斯特沙利文预测，中国8英寸销量预计在2028年达到103万片，2023-2028年复合增速644.9%，同期全球8英寸碳化硅销量预计为308.1万片，8英寸国内市场需求或占据33.4%的份额，碳化硅外延片整体需求占全球市场份额约40%。
SiC衬底制备与外延生长工艺
碳化硅单晶在自然界中极为罕见，只能通过人工合成制备。目前碳化硅衬底的工业生产主要以PVT法为主：Si和C以1:1比例合成SiC多晶颗粒，通过高温和真空使粉末升华，然后通过热场控制让组分在种子表面生长。整个过程变量多，对过程控制精度要求高。
SiC外延生长主要通过化学气相沉积（CVD）技术实现，利用单硅烷（SiH₄）和丙烷（C₆H₃）或乙烯（C₂H₄）作为前驱体，在高温（1500-1650°C）下进行沉积。工艺分为两步：原位蚀刻（清除衬底表面损伤）和主外延生长（精确控制掺杂层厚度与均匀性）。缺陷管理是关键挑战，需结合低缺陷衬底与优化工艺以减少晶格缺陷。
天岳先进2024年上半年上海临港工厂达年产30万片导电型衬底量产能力，2024年11月发布300mm（12英寸）碳化硅衬底产品，进一步提升产品竞争力。
表5：碳化硅外延片市场核心数据| 指标 | 2024年 | 2029年（预测） | CAGR |
|---|
| 6英寸SiC外延片销售额 | 8亿美元 | — | 29.5%（2020-2024） |
| 8英寸SiC外延片销售额 | 3.12亿美元 | — | 186.3%（2020-2024） |
| 8英寸外延片占比 | 26% | 77.4% | — |
| 全球8英寸外延片销量 | 13.71万片 | 378万片 | 94.2% |
| 中国8英寸外延片需求 | — | 103万片（2028E） | 644.9% |
