12英寸与AI浪潮共振：我国硅外延片行业需求结构不断向高端化演进

前言：

硅外延片作为半导体产业链的关键基础材料，正迎来需求端与应用端的双重升级。本报告以硅外延片的分类为切入点，系统梳理了从6英寸到300mm大硅片的规格演进，以及同质外延、SOI等差异化技术路径。观研天下分析师认为，在半导体市场持续扩容、AI算力爆发及汽车电子强劲增长的驱动下，我国硅外延片市场已迈入由“量”转“质”的高端化演进阶段，市场规模突破百亿大关，呈现强劲的增长韧性。

1、硅外延片定义

根据观研报告网发布的《中国硅外延片行业发展趋势研究与未来投资分析报告（2026-2033年）》显示，硅外延片是通过外延生长技术在硅衬底材料表面生长一层具有特定电学、光学和结构特性的单晶半导体薄膜而形成的核心半导体材料。其核心特征在于外延层与硅衬底保持晶格匹配的单晶结构，且可通过工艺调控实现纯度、厚度、掺杂浓度等关键参数的精确控制，从而满足不同半导体器件的性能需求。

硅外延片的分类可从多个核心维度展开，按尺寸规格可分为300mm（12英寸）、200mm（8英寸）及150mm（6英寸及以下），分别对应高端先进制程、中端通用场景及传统分立器件需求；按外延层特性可分为同质外延硅片（外延层与衬底均为硅，应用最广）、异质外延硅片（硅衬底上生长其他半导体材料，适配高端场景）和绝缘体上硅（SOI）外延片（具优异隔离性能，用于高性能器件）；按应用场景则可分为存储器用、逻辑和微处理器用、模拟芯片用，以及分立器件和传感器用硅外延片，分别满足不同类型半导体器件的性能要求。

硅外延片分类

资料来源：观研天下整理

2、下游需求持续爆发，为硅外延片行业提供最坚实的基本盘

半导体集成电路是硅外延片最重要的应用市场，当前该领域需求正呈现显著的高端化升级趋势，成为12英寸大尺寸硅外延片增长的核心驱动力。随着国内晶圆厂先进制程产能持续扩建，28nm及以下逻辑芯片、存储芯片、图像传感器（CIS）等高端器件对低缺陷、高均匀性外延片的需求快速提升，推动集成电路用硅外延片市场持续放量。

随着全球电子制造业产能向亚太地区集中，中国半导体产业持续保持高速增长，为硅外延片行业提供了持续且强劲的下游支撑。“十四五”期间政策红利持续释放，叠加“十五五”开局新质生产力培育要求，我国云计算、人工智能、物联网、大数据、智能电网、汽车电子、移动智能终端、网络通信等领域应用加速落地，带动半导体需求持续扩容，产业进入规模扩张与自主突破并行的关键发展期。根据世界集成电路协会（WICA）数据，2024 年中国半导体市场规模达到1854亿美元，同比增长19.4%，占全球半导体市场的比例约30%。

数据来源：观研天下整理

而在AI应用的带动下，300mm半导体硅片需求持续旺盛，尤其是AI服务器的GPU、CPU等需要高性能逻辑芯片，这些都离不开12英寸高质量外延片。数据显示，2025年我国AI服务器出货量达65.74万台，并预计到2030年其出货量将达到193.69万台，2025年至2030年年均复合增长率达24.12%。因此，随着AI出货量持续上升，对硅外延片行业需求增加。

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此外，硅外延片是制造IGBT、MOSFET等功率器件的关键材料。功率器件、电源管理芯片、图像传感器件等产品对外延片需求的增高，推动8/12英寸硅外延片市场规模平稳增长。当前，汽车电子是行业下游需求增长最快的市场。数据显示，2024年中国汽车电子市场规模约为1.22万亿元，较上年增长10.95%，2025年市场规模约为1.31万亿元。

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3、我国硅外延片行业需求结构不断向高端化演进

受益于下游需求强劲爆发与国产替代进程加速，硅外延片行业持续保持高速增长，2024年市场规模已达124.4亿元人民币，同比增长10.58%。在新能源汽车IGBT、光伏逆变器、5G通信器件等应用场景的强劲驱动下，硅外延片行业需求结构不断向高端化演进。

数据来源：观研天下整理（WYD）