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由于需要提高性能和成本限制，半导体行业不断研究新材料、平台和设计。在过去十年中，一些化合物半导体，例如用于射频（RF）的砷化镓（GaAs）和用于电力电子的碳化硅（SiC），已成功与硅竞争并进入大众市场。
那么，哪种新兴半导体基板将成为下一个游戏规则改变者？在其新款报告《新兴半导体衬底 2023》中，Yole Intelligence（隶属于 Yole Group）调查了新兴半导体衬底技术的状况，包括锑化镓 (GaSb)、锑化铟 (InSb)、块状氮化镓 (GaN)、氧化镓 (Ga2O3)、块状氮化铝 (AlN) 和金刚石，以及工程衬底和模板。此外，市场研究和战略咨询公司还研究了各种潜在应用，例如电力电子、射频和光子学，包括激光二极管、发光二极管 (LED)、传感器和探测器。
包括 GaSb、InSb、块状 GaN、Ga2O3、块状 AlN 和金刚石，以及工程衬底和模板，新兴衬底市场到 2022 年价值 6360 万美元，预计到 2028 年将以 27% 的复合年增长率增长到超过 2.645 亿美元。
Yole Intelligence化合物半导体和新兴衬底技术及市场分析师Taha Ayari博士指出，在EV/HEV（电动和混合动力汽车）、可滋养能源和电源等多种应用的推动下，电力电子市场仍以硅基技术为主。“尽管如此，宽带隙材料SiC和GaN（硅或蓝宝石上的横向GaN HEMT）经过漫长的发展过程已经渗透到电力电子市场，预计将占据超过到 2028 年，将占据电力电子市场 25% 的份额。”他补充道。受益于这一势头，Yole Intelligence 预计未来五年垂直 GaN 器件和工程衬底（Soitec 的 SmartSiC、SICOXS 的 SiCkrest 和 Qromis 的 QST）中的 GaN 产量将会增长。
另一方面，在高端和利基军事应用的推动下，光电市场中基于 GASB 的设备（例如红外 (IR) 激光器和成像仪）稳步增长。报告还回顾了InSb市场状况。对于消费、工业和汽车应用中的块状GaN衬底，市场被认为稳定，工业应用将得到更大的推动。在大流行期间，UVC 消毒/净化系统开始使用块状 AlN 基材。这将推动AlN基板市场在2022-2028年期间复合年增长率(CAGR)达到22%，是所有新兴光子基板中很高的。在大流行期间，UVC消毒/净化系统开始使用块状AlN基板。这将推动AlN衬底市场在2022-2028年期间复合年增长率(CAGR)达到22%，是所有新兴光子衬底中很高的。
Yole Intelligence化合物半导体和新兴基板技术和市场分析师Ali Jaffal博士指出：“新兴基板活动主要集中在技术开发上，以实现更好的材料质量、更高的产量和更低的生产成本。”当然，这种推动需要得到市场需求和批量应用的支持，从而为不同的基板定义正确的规格。这与不断增加的基板直径相结合，将推动新兴的基板行业走向大规模生产。”
对于电力电子行业来说，成熟的代工厂优少需要6英寸的晶圆尺寸才能进行大批量生产。这促使基板制造商优化制造技术并增加晶圆尺寸。对于钻石，已经开发出通过蚀刻节距密度 (EDP) 获得更大 28 毫米 x 28 毫米镶嵌钻石的方法，以及在 Orbray 或 Audiatec 的硅或蓝宝石基底上生长直径约 6 英寸的异质钻石。此外，已经使用氢化物气相外延（HVPE）和其他技术演示了6英寸块状GaN衬底，但仍需要做更多工作来提高材料质量并满足应用要求。同样对于 Ga2O3，正在使用不同的熔体生长技术，其中 EFG（边缘定义薄膜生长）很有希望在批量生产中实现材料质量可接受的 6 英寸晶圆。对于工程衬底，采用先进的分割和键合技术来克服更大的单晶衬底和更好的材料质量的挑战。
