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由於需要提高性能和成本限制，半導體行業不斷研究新材料、平台和設計。在過去十年中，一些化合物半導體，例如用於射頻（RF）的砷化鎵（GaAs）和用於電力電子的碳化矽（SiC），已成功與硅競爭並進入大眾市場。
那麼，哪種新興半導體基板將成為下一個遊戲規則改變者？在其新款報告《新興半導體襯底 2023》中，Yole Intelligence（隸屬於 Yole Group）調查了新興半導體襯底技術的狀況，包括銻化鎵 (GaSb)、銻化銦 (InSb)、塊狀氮化鎵 (GaN)、氧化鎵 (Ga2O3)、塊狀氮化鋁 (AlN) 和金剛石，以及工程襯底和模板。此外，市場研究和戰略諮詢公司還研究了各種潛在應用，例如電力電子、射頻和光子學，包括激光二極管、發光二極管 (LED)、傳感器和探測器。
包括 GaSb、InSb、塊狀 GaN、Ga2O3、塊狀 AlN 和金剛石，以及工程襯底和模板，新興襯底市場到 2022 年價值 6360 萬美元，預計到 2028 年將以 27% 的複合年增長率增長到超過 2.645 億美元。
Yole Intelligence化合物半導體和新興襯底技術及市場分析師Taha Ayari博士指出，在EV/HEV（電動和混合動力汽車）、可滋養能源和電源等多種應用的推動下，電力電子市場仍以矽基技術為主。 “儘管如此，寬帶隙材料SiC和GaN（矽或藍寶石上的橫向GaN HEMT）經過漫長的發展過程已經滲透到電力電子市場，預計將佔據超過到 2028 年，將佔據電力電子市場 25% 的份額。”他補充道。受益於這一勢頭，Yole Intelligence 預計未來五年垂直 GaN 器件和工程襯底（Soitec 的 SmartSiC、SICOXS 的 SiCkrest 和 Qromis 的 QST）中的 GaN 產量將會增長。
另一方面，在高端和利基軍事應用的推動下，光電市場中基於 GASB 的設備（例如紅外 (IR) 激光器和成像儀）穩步增長。報告還回顧了InSb市場狀況。對於消費、工業和汽車應用中的塊狀GaN襯底，市場被認為穩定，工業應用將得到更大的推動。在大流行期間，UVC 消毒/淨化系統開始使用塊狀 AlN 基材。這將推動AlN基板市場在2022-2028年期間複合年增長率(CAGR)達到22%，是所有新興光子基板中很高的。在大流行期間，UVC消毒/淨化系統開始使用塊狀AlN基板。這將推動AlN襯底市場在2022-2028年期間複合年增長率(CAGR)達到22%，是所有新興光子襯底中很高的。
Yole Intelligence化合物半導體和新興基板技術和市場分析師Ali Jaffal博士指出：“新興基板活動主要集中在技術開發上，以實現更好的材料質量、更高的產量和更低的生產成本。”當然，這種推動需要得到市場需求和批量應用的支持，從而為不同的基板定義正確的規格。這與不斷增加的基板直徑相結合，將推動新興的基板行業走向大規模生產。 ”
對於電力電子行業來說，成熟的代工廠優少需要6英寸的晶圓尺寸才能進行大批量生產。這促使基板製造商優化製造技術並增加晶圓尺寸。對於鑽石，已經開發出通過蝕刻節距密度 (EDP) 獲得更大 28 毫米 x 28 毫米鑲嵌鑽石的方法，以及在 Orbray 或 Audiatec 的矽或藍寶石基底上生長直徑約 6 英寸的異質鑽石。此外，已經使用氫化物氣相外延（HVPE）和其他技術演示了6英寸塊狀GaN襯底，但仍需要做更多工作來提高材料質量並滿足應用要求。同樣對於 Ga2O3，正在使用不同的熔體生長技術，其中 EFG（邊緣定義薄膜生長）很有希望在批量生產中實現材料質量可接受的 6 英寸晶圓。對於工程襯底，採用先進的分割和鍵合技術來克服更大的單晶襯底和更好的材料質量的挑戰。
