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【第三代半導體-漢磊】
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🔥月營收: 漢磊(3707)於2021/08月營收為6.45億元 (月增率2.29%)，營收連增14個月，單月歷史排名第1高，今年以來累計營收46.43億元 (累計年增率24.05%)。
決定台灣未來的SiC、GaN
2021/1/11(一)大家早，我是 LEO
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■ 什麼是SiC 及GaN
碳化矽（SiC）、氮化鎵（GaN）現在全世界矚目的焦點，全新的第三代半導體材料，相較於第一代半導體材料的矽（Si）、第二代半導體材料的砷化鎵（GaAs）相比，承受更高電壓，電流更快通過，具有低耗能等優點，兩者都被稱為未來半導體界的明日之星。
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也許有些人還不知道什麼是半導體，一般的材料導電或不導電(絕緣)分成導體與非導體(絕緣體)，半導體它厲害的地方在於，將它施加電壓時就會導電、不施加電壓時就會絕緣-不導電，導電與否的能力就是由材料的傳導性質所決定，光是這個發現就得了一個物理諾貝爾獎。
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碳化矽、氮化鎵兩者都是未來半導體的關鍵材料，節能減碳的趨勢，各種未來的新興產業，快速充電、車用LiDAR、資料中心、無線充電、電動車、太陽能發電、直流電網、充電樁…等應用都需要高轉換效率的功率半導體。
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■ 寬能隙半導體
為什麼碳化矽（SiC）、氮化鎵（GaN）被稱為「寬能隙半導體」，因為它的能隙是Si的三倍多，崩潰電場是Si十倍多，能隙(bandgap)決定了半導體的崩潰電場，就是能承受住多大的電壓，能隙越寬，越能耐高電壓、高電流、高能源轉換效率，矽的能隙寬約是1.17 eV，SiC的能隙寬為3.26 eV，GaN的為3.5eV。
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兩者相比氮化鎵能隙更寬，電子遷移率更高，但熱導率卻更低，耐輻射性能也更優異，被認為更有機會實現低導通電阻、高開關速度的材料。
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■ 全世界競相押寶發展
日本是全球第一個研發氮化鎵的國家，去年10月日本經濟產業省傳出全力發展氮化鎵，5年內撥款90兆日圓 (約25.2兆台幣)，動用國家隊力量，資助研發氮化鎵的大學與企業。
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但是，目前碳化矽發展比氮化鎵更成熟，市場研究機構Yole Developpement估計，到2025年SiC元件市場營收將佔據整體電力電子市場的10%以上，同時GaN元件的營收比例則會超過2%。
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SiC元件的知名供應商包括意法半導體(ST)、Cree/Wolfspeed、羅姆(Rohm)、英飛凌(Infineon)、安森美(OnSemi)以及三菱(Mitsubishi Electric)，GaN元件的主要供應商，包括PI (Power Integrations)與英飛凌，還有新創公司Navitas Semiconductor、Efficient Power Conversion (EPC)、GaN Systems與Transphorm。
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■ 領頭羊科銳Cree的決心
目前全球SiC龍頭Cree美商科銳，過去30年原本是 LED的領導廠商，全球排名第三，2018年起轉型發展第三代半導體碳化矽材料，並出售LED賺錢業務，下定決心，立志在成為碳化矽(SiC)與氮化鎵(GaN)元件領域的強權，2018年EPS -2.81元，2019年 -3.62元，2020年 -1.78元，跨入SiC後大量資本資出，甚至虧損累累，但是最近一年卻飆漲 137%，股價更飆上121.67美元，創歷史新高。
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由此可見市場現在高度期待的是未來電動車、5G、軌道交通、電網、太陽能的廣泛應用，甚至有朝一日全面取代矽基半導體，試想虧錢就飆成這樣，如果開始獲利，股價可能會漲到外太空。
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目前SiC元件最成功的市場領域在電動/混合動力車市場，GaN元件應用於高階智慧型手機的快速充電應用，將成為未來五年的成長主力，Tesla Model 3就採用意法半導體(STM)的SiC半導體模組。
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■ 台灣半導體射月計畫
不管是日本、美國、歐洲、甚至中國都全力發展第三代半導體材料並列入145計畫，除了電動車、節能應用，SiC跟國防、航太有都關係，Si元件工作溫度上限是攝氏100度，SiC可以到200度，特殊設計可以到300度。
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SiC抗輻射，可應用在核電廠，NASA也應用在太空科技上，這種技術國外不可能轉給台灣，政府要求工研院投入研發，成功後把技術和人才完全移轉給漢磊與嘉晶，因為當時只有他們率先投入，這就是台灣的半導體射月計畫。
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■ 漢磊、嘉晶佈局最早
經過8年多的耕耘、著墨最深，領先其他廠商，嘉晶(3016)是國內唯一有能力量產4吋、6吋碳化矽磊晶及6吋氮化鎵磊晶的公司，擁有磊晶專利技術，品質也獲得國際IDM大廠認可。6吋碳化矽晶圓已在試產階段，客戶端電動車需求最大，只要通過驗證，就開始出貨、貢獻營收。
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漢磊(3707)，它的650伏特高壓氮化鎵已經通過電動車的車用標準認證，並且開始逐漸導入，吸引國外與台灣多家電動車相關業者洽談合作，未來電動車對SiC、GaN有很高的需求，就連環球晶董座徐秀蘭也表示：估計未來十年內第三代半導體，複合成長率不會輸給現有矽晶圓。
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國際IDM大廠英飛凌、瑞薩、意法半導體，車用營收占比明顯攀升，禁售其柴油車的趨勢就在眼前，國際IDM廠庫存降低，委外代工將更為明顯，甚至漲價，營運動能一路旺至今年上半年，漢磊及嘉晶將優先受惠！
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此外，中美晶（5483）投資35億元，入主砷化鎵晶圓代工廠宏捷科（8086），投入氮化鎵的製程開發，期望能達成互補效應，發展潛力也值得關注。
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印裔精英在美碾壓華裔：他們具備的能力正是美國名校最看重的
硅谷快要被印度人佔領了，這已經不是新聞了。根據《財富》雜誌，世界500強公司中，30%的公司由印度人擔任CEO。今天，三大硅谷的公司蘋果、谷歌、微軟，後兩家的CEO都是印度裔。諾基亞、日本軟銀集團、存儲卡製造商SanDisk、半導體企業Global Foundries、製圖軟件公司Adobe等等，他們的掌門人都是印度裔。這一長串名字足夠說明印度裔在全球科技企業中有多成功。
值得注意的是，這些印度CEO並不是第二代、第三代移民，他們幾乎都出生於印度普通家庭，在印度完成了本科甚至是研究生學業，才赴英美深造。他們大多不是掌管公司的創始人，而是憑借強大的技術背景，在公司任多個職位，一步一步從底層幹上來的。
是什麼讓我們的印度成了輸出CEO的國家？
印度式智慧：尋找替代方案
說到印度教育有一部電影不得不提：《三傻大鬧寶萊塢》。阿米爾·汗飾演的蘭徹是皇家工程學院的異類，他特立獨行，不死記硬背，公然質疑學校的教學方法。
三位印度學霸在電影里腦洞大開，無論是電擊小便者、通過網絡視頻來學習如何助產、用吸塵器來吸胎兒、自制發電機等，體現了影片對智慧的欣賞：將理論轉化為實踐的超強動手能力。
印度人稱這種思維能力叫「Jugaad」，大概意思是：「尋找替代方案」。當標準答案不可行的時候，Jugaad就出現了。
雖然你不能百分百的解決問題，但不能放著問題不去管它，能解決20%就解決20%。如果家裡的花灑壞了，那就用鐵桶戳幾個洞，掛在水管上，就替代了花灑。
美國哲學家杜威曾經說過：教育即生活。在局促的環境中調動豐富的智慧，算是對這一教育理論的印證。
不過，印度人對Jugaad愛恨交織，「尋找替代方案」的副作用有時意味著犧牲規則。開車逆行、插隊、3車道變5車道，印度大街上隨處可見混亂的交通就是一例。
混亂的結果也並不常常是壞的，要不說印度是個神奇的國度呢。有人認為，印度CEO管理的天賦或許就來自於此：在混亂的環境中找到秩序，是印度社會的生存之道。
在教育上，Jugaad思想的影響就是：印度學生不接受標準答案，他們非常樂於跟老師爭辯，挑戰權威。老師也非常樂見學生對他的挑戰——因為這意味著「學生獲得了自主學習的能力」，這節課的目的就達到了。
片中提到，「華人很擅長‘完成’事情，不像印度人，能言善辯，不羞於表達意見，即使這些意見只考慮了一半，印度人不會等待自己有了完美的想法，才會去做，而是在做的過程中完善它。」
印度式韌性：「窮折騰」的精神
Jugaad的孿生兄弟是印度人「窮折騰」的精神。
2010年，阿爾溫德·庫布塔曾在TED上做了一場演講，迄今仍是TED上點擊量最高的5部教育類演講之一。他本人畢業於印度理工學院，是一名傑出的工程師。70年代時，他發現很多窮孩子沒有玩具，於是他便用自己的技能和知識，從廢品中尋找材料製造玩具。
用吸管吹出音符、一張報紙講一個完整的故事、膠卷筒做的打氣筒、吸管做的水泵、只剩一半的籃球做的數學模型、廢光盤做的發電機……庫布塔腦洞大開，創意無限，簡直就是蘭徹本人！
庫布塔是「變廢為寶」的代言人，他寫教程、拍小視頻、發佈到網上，窮孩子們再也不用擔心沒有玩具了，事實上世界上所有的孩子都在受益。庫布塔的思路有著印度式Jugaad的影子，這種改善雖然很小，但確實給孩子帶去了積極的影響，給窮孩子帶去希望。
更偉大的是，庫布塔還放棄了所有發明的專利。他所有的書你可以在http://arvindguptatoys.com/這個網站找到，全部免費，每天都有1萬到1.2萬的下載量。實現了教育無國界，無論貧窮富裕。
印度式「窮折騰」的的確確正在給世界造福。2018年一個大熱的TED演講 ，主講人來自斯坦福大學的生物工程教授，印度裔的Manu Prakash。
他開發出一款基於摺紙技術的顯微鏡，成本極其低廉、方便運輸和維護。這款顯微鏡在貧困地區的瘧疾防疫中作出了巨大的貢獻。
在盧旺達，當地植物病理學家用它來檢測香蕉作物上的真菌，而坦桑尼亞的孩子們用它來檢測牛糞中的寄生蟲。它越來越多地成為世界各國生物、科學課上每個學生可以擁有的學習設備。
毫無疑問印度是個資源有限的國家，不過樂觀的印度人就是有能力在貧瘠的土壤中，種下了一朵朵「奇葩」。
印度式反思：自我組織的學習
從加爾各答出發，開車3小時，坐船半小時，在三輪車上顛簸了一個多小時，攝制組抵達卡拉卡提村。1990年起，蘇卡塔教授決定向印度的貧困村莊送電腦，卡拉卡提村是第一站，「雲中學校」就此誕生。每周，全球有一名志願者與「雲中學校」的學生互動
這裡很窮，很多孩子連鞋襪都沒有，電腦對他們來說是一件特別奢侈的東西。蘇卡塔教授說，如果這些孩子在成長過程中沒有接觸過互聯網，未來他們會嚴重落後。可缺老師，少課程，光有電腦管用嗎？
蘇卡塔教授說：令人吃驚的是，孩子們開始了自我學習。首先他們會自己發現搜索網站，他們可能會輸入問題，可是看不懂英文，所以他們得學習怎麼讀英文。不是單獨學，而是在一個小組里學。在「雲中學校」，學生學會了讀英文，學會了使用互聯網和計算機，他們的未來也有了更多的可能性。
「雲中學校」採用的教學方法叫SOLE，Self-organized Learning Environment，自我組織的學習環境。
如果說在貧困地區，採用SOLE教學法是迫於環境限制不得已的被動選擇，那麼遠在印度果阿海濱的一所條件富裕的國際學校，採用SOLE教學法是完全積極的求變。
國際學校的學生在上課
學校創始人希爾帕·梅赫塔介紹，她創立學校的初衷是為了她的女兒：「我發現孩子的自信在不斷下降，我認為這是過時的教育系統造成的，這種系統總是強調遵從和服從，孩子們應該主導自己的學習之旅。」
當然老師會關注學生在虛擬世界和真實世界兩者間的平衡。如果他們沈迷於科技，老師會帶著學生出去走走，讓學生瞭解並不是禁止他們使用科技產品，而是必須學會自我調節。
從影片中呈現出來的SOLE學習方法，我們可以看到兩個重點，第一是「自我」，第二是「環境」。「自我」現在越來越普及，國內這幾年火熱的「PBL」，就是基於項目制的學習，強調自主探究。
而「環境」往往卻被忽略。學習並不是單打獨鬥，一個人就算再牛，能力也有局限。如何營造一個學習好環境，利用環境優勢學到最多最好，從同伴中學習。這是印度的SOLE教育更有啓發的部分。
鴻溝，印度教育的先進與落後
陳子齊是一名來自台灣的男孩，頑皮好動的他在台灣的學校里處處受挫。甚至老師讓他去檢查是不是有多動症，是否需要吃藥。
他問媽媽：「我是不是這個世界上最笨的小孩？我是不是不配來到這個世界？」
可來到印度後，一切都不一樣了。
陳子齊還是那個好動活潑的陳子齊，媽媽剛開始還很擔心他頑皮會打擾到別人。不過每當她在制止孩子的行為時，立刻就會有人說：孩子就是這樣的，玩是他們的天性。在這樣的環境下，陳子齊變得開朗自信，樂高天賦也被激發出來了。
在看這一集時，我常常會驚訝印度教育展現出來先進和落後的兩個極端。當印度的精英階層已經不滿足於傳統的教育資源，把視線轉向世界，還有很大數量的貧困孩子掙扎在輟學的邊緣。
月經在印度文化中一度是禁忌，很少有母親會跟女兒講述月經的知識。再加上學校衛生設備的簡陋，有57%的少女在青春期就輟學。不過好在有越來越多的人在為底層孩子奔走。
一對設計師專門為女孩設計了「月經」相關的繪本，又去相關部門呼籲，給女孩們免費發放護墊和護墊焚燒爐等配套工具，因月經羞恥而輟學的女孩減少了。
印度的整體教育水平有很多問題，但他們的精英教育，思維方式確實給全世界輸送了大量的人才。華裔教授張伯庚曾指出，印度裔之所以取得成功，和他們國內高等教育有很大的關係，這一部分在紀錄片中鮮少著墨。
事實上，印度理工學院（IIT）作為印度精英的搖籃、全球錄取率最低的名校，為跨國大企業輸送了頂尖優秀的人才。而我們前文提到的阿爾溫德·庫布塔和Manu Prakash均畢業於印度理工。
人才歸根到底是教育出來的，印度思維方式中先進的那面，培養學生解決問題的能力、思辨的能力、以及適應環境等等，都非常值得我們學習思考，而這也是美國名校最為需要的能力。
尤其是排名靠前的美國名校，就越是重視學生的這些能力，因為它們希望自己的畢業生將來能夠在業界成為領軍人物，成績也許可以刷出來，但人格的養成並不是一蹴而就的，美國名校找的是對於學校、社區、世界都貢獻的人。
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