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產業
受惠於電動車趨勢，特斯拉（Tesla, TSLA-US）股價今年以來已經上漲翻倍， 2023 年 Q2 交車輛再創新高，挹注台股中二極體概念股的業績成長。究竟什麼是二極體？二極體可以應用在什麼領域？二極體概念股與產業現況又是如何？本篇文章帶你一探究竟！
二極體（diode）是什麼？
二極體（Diode）又稱為二極管，是各種電子系統中最基本的電子元件，二極體是同時具有陰極、陽極兩個電極的元件，只允許電流從單一個方向流過，最早的二極體是由真空管或充滿低壓氣體的管子組成，現今則多使用半導體材料製成。二極體就像是電流的閥門或開關，可以控制電流，又可以達到整流（Rectifying）的功能，即將交流電轉換為直流電，二極體被廣泛應用在電子產品中。
二極體的構造與原理
二極體是由半導體材料所組成，過去多用鍺作為材料，現今則大多使用矽製成，二極體元件是在半導體內將 P 型與 N 型接合，形成 PN 結或稱 PN 接面（Junction），所謂的二極即為 P 型與 N 型兩種極性不同的半導體，P 型半導體端帶正電稱為「陽極」、N 型半導體端帶負電稱為「陰極」，當 P 型端接到電池正極時電流可以通過、當接到電池負極時電流無法通過，使電流形成單向流通，達到整流的效果，也就是將交流電轉換為直流電。
二極體應用
二極體的應用都是根據其提供電流單向流通的特性，其原理為「順向偏壓（Forward Bias）」、「逆向偏壓（Reverse Bias）」，順向偏壓即將二極體 P 型端連接正極，讓電流可以流通，逆向偏壓則相反，而電流不可通過，此特性使二極體得以用作電流的閥門，或將交流電轉換為直流電的整流功能，二極體終端應用主要為消費性電子設備、車用電子零組件、電腦與通訊設備等。
二極體種類
二極體依據應用與特性可以分為許多種類，以下介紹常見的 5 種二極體，其他種類還有包括隧效應二極體、PIN 二極體、點接觸二極體等，另外部分光電元件也是由二極體組成，如發光二極體（LED）、雷射二極體、光電二極體等。
- PN 接面二極體（PN Diode）：最基本的半導體二極體，即利用 PN 接合的特性，用於整流、保護電感等其他電子元件。
- 蕭特基二極體（Schottky Barrier Diode）：利用金屬與半導體接面形成蕭特基作用，使用順向偏壓時，電壓較低、導通回復時間短，適用於高頻率電流的整流。
- 齊納二極體（Zener Diode）：又稱為定電壓二極體、穩壓二極體，使用逆向偏壓原理，產生的電流變化小，有穩定電壓的功用。
- 定電流二極體（Current Regulative Diode，簡稱 CRD）：無論電壓多少，都可以得到一定電流的元件，電流容量約為 1 ~ 15mA 。
- 變容二極體（Variable Capacitance Diode）：施加逆向電壓，產生靜電容量變化，廣泛運用於電視接收器、行動電話等。
二極體股票（概念股）
受到第三代半導體與電動車的雙題材加持，許多二極體股票今年有不錯的表現，近期受特斯拉交貨超出市場預期影響，車用二極體概念股漲勢強勁，包括強茂（ 2481-TW ）、德微（ 3675-TW ）、朋程（ 8255-TW ）等股價表現強勢，而第三代化合物半導體話題再起，使漢磊（ 3707-TW ）、台亞等股價短期表現優異。以下提供熱門二極體概念股，供投資人參考。
| 資料來源：作者整理 | ||
| 二極體概念股 | ||
| 股票代碼 | 股票名稱 | 產品 |
| 2481 | 強茂 | 二極體、MOSFET |
| 3675 | 德微 | 二極體、晶圓 |
| 8255 | 朋程 | 二極體、電壓調節器 |
| 3707 | 漢磊 | 矽磊晶片、功率半導體 |
| 2434 | 統懋 | 功率電晶體、二極體 |
| 2342 | 茂矽 | MOSFET、IGBT |
| 2340 | 台亞 | 感測元件、LED 發光元件 |
| 3257 | 虹冠電 | 電源管理 IC、功率元件 |
| 6573 | 虹揚-KY | 整流器、二極體 |
| 2302 | 麗正 | |
| 5425 | 台半 | |
💡延伸閱讀＞＞＞MOSFET 是什麼？MOSFET 應用有哪些？
二極體產業現況
根據研調機構 Precedence Research 的數據顯示， 2022 年全球二極體市場產值為 72 億美元，預估 2032 年全球二極體市場產值將上升至 105 億美元，年化成長率達 3.85% ，其他研調機構如 MMR、Knowledge Sourcing Intelligence 也大致認為二極體產值在未來 5 ～ 7 年可以擁有 3.77 ~ 4.26% 的年化成長率，其中成長動能主要來自於車用與消費性電子領域。
車用二極體
車用二極體主要裝配於汽車發電機，將引擎運轉時產生的交流電轉換為直流電，並將電力儲存於電瓶中，提供汽車上各項需要使用電力的設備使用，車用整流二極體的電流容量在 25A 以上，屬於大電流產品，需擁有耐高溫耐高壓，以及一定的散熱能力。電動車的興起使汽車上的電子元件大幅增加，對於車用二極體的需求也迅速跳升，且根據環保法規的演進，車用二極體必須做到更高的發電效率，在需求持續增加的同時，車用二極體也朝向更高毛利的超高效二極體發展。
SIC 二極體
SiC 二極體又稱為 SiC 蕭特基二極體，一般二極體使用矽作為材料，而 SiC 二極體則使用碳化矽材料，並採蕭特基構造，碳化矽具有效率、熱性能方面的優勢，可以再更高溫、高壓的環境下運作，可承受 600V 以上電壓，且開關速度更快更有效率，目前已運用在各類電源轉換器，如電源、太陽能、電動車等領域。產業正積極發展先進 SiC 二極體，主要應用在電動車上，目標是幫助電動車延長電池續航力與提高充電效率，目前在 800V 領域上可提高 7% 的電池續航力，未來的 SiC 二極體將朝 10% 邁進。
二極體未來展望
二極體的應用廣泛，舉凡電腦、消費性電子產品、汽車、電動車、網通設備等，其內部都擁有著大量的電子元件，需配備相對應的二極體來運作，預期未來在電動車應用方面，二極體的需求與毛利都能有效提升，其他如網通設備、消費性電子產品等，對於更高效能的二極體也擁有更大量的需求。
- 電動車應用成長動能強：隨著新能源車的興起，包含電動車、油電混合車等，所需使用到的二極體數量大幅增加，且要求更高效能、高耐熱的二極體，使二極體廠商開始生產高附加價值的產品，有效挹注營運表現。
- 產品組合與毛利率轉佳：由於二極體屬於電子零組件，過去的產品毛利率並不算高，不過隨著工業控制、電動車的新興應用崛起，對於高效能二極體的需求提升，二極體廠商的產品組合與毛利率均有望上升。
- 材料升級技術門檻更高：二極體材料從最早的鍺到目前常見的矽，未來將會朝向第三代化合物半導體 SiC、GaN 演進，技術門檻將會更高，擁有此生產技術的廠商，將有機會享有更高毛利的產品組合。
二極體挑戰
- 消費性電子需求尚未回溫：消費性電子為二極體應用的重要領域之一，但 2023 年在通膨與升息的環境下，消費性電子仍尚未有回溫的現象。
- 新型材料成本仍然過高：SiC 與 GaN 生產的相關功率元件的成本仍然居高不下，加上製造技術的困難，要量產有一定的難度，預估未來 3 ~ 5 年價格才有機會下降。
二極體總結
- 二極體是電子系統中最基本的電子元件，由半導體材料所製成，透過其陰陽兩極的端子，讓電流單方向通過，達到整流的功能。
- 二極體元件是在半導體內將 P 型與 N 型接合，形成 PN 接面，達到控制電流的效果。二極體被廣泛應用在汽車電子、消費性電子、通訊設備等領域。
- 二極體概念股受電動車、第三代半導體雙題材加持，相關二極體概念股股價表現亮眼，台股熱門二極體概念股包含：德微、朋程、強茂等。
- 二極體產業的市場規模在 2022 年達到 72 億美元，預期未來 10 年將有 3.85% 的年化成長率， 2032 年時產值將可達 105 億美元，其中最大的成長動能來自電動車應用，包括車用二極體與 SiC 二極體。
- 二極體產業擁有電動車應用成長動能強、產品組合與毛利率轉佳、材料升級技術門檻更高的發展優勢，但仍有消費性電子需求尚未回溫、新型材料成本仍然過高的發展困境。
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