2023年砷化镓氮化镓半导体行业研究报告

1020232023年砷化镓氮化镓半导体行业争论报告(此文档为〕20234月目录一、概述41、砷化镓外延片生长介绍 42、砷化镓/氮化镓半导体：功率半导体的分支83、SIC功率半导体 9二、砷化镓/氮化镓半导体：半导体贵族引爆市场热点 101、砷化镓/氮化镓半导体：半导体贵族112、砷化镓/氮化镓半导体：放大与开关器件13三、砷化镓半导体：射频通讯的核心，百亿美元大市场131、无线通讯推动砷化镓半导体市场快速进展 13手机通讯领域 14其它领域 162、国外IDM厂商抢占砷化镓半导体市场先机 173、砷化镓半导体代工经营模式消灭 19四、氮化镓半导体：节能产业的将来201、氮化镓：宽禁带半导体，高频性能更强 202、氮化镓功率半导体民用市场起步 223、氮化镓大功率器件将来应用前景宽阔 23五、三安光电：拉开砷化镓/氮化镓半导体国产替代序幕231、国内市场砷化镓/氮化镓半导体需求旺盛232、政策扶持将加速砷化镓/氮化镓半导体国产化243、三安光电参与制造环节，国产替代加速 24国内砷化镓/氮化镓半导体制造实现零突破 24军工需求将成为三安光电突破口 25民用市场国产替代马上开启 25六、风险因素 25砷化镓/氮化镓半导体引爆市场热点。由于砷化镓和氮化镓泛关注。砷化镓和氮化镓主要依附于MOCVD进展外延生产，技术含量高，国内LED芯片龙头三安光电早在两三年前就在布16亿元，总投入30亿元人民币用于通讯微电子器件工程，生产砷化镓高速半导体器件与氮化镓高功率半导体器件。国内砷化镓/氮化镓半导会。砷化镓半导体：射频通讯核心，百亿美元大市场。砷化镓半特性在微波通讯领域大规模应用。一方面，随着智能手机进入4G时代，以至于后面的5G及物联网的崛起，多模多频的砷化镓微波功率器件需求量较3G时代将大幅提升。依据我们估算，2023年度全球手机砷化镓功率元件需求量接近120亿颗，国内手机市场砷化镓元件需求量超过35亿颗。4G及将来的5G通通讯的拉动下催生砷化镓半导体由原先的国外IDM群雄割据进展到现在的代工经营模式，专业的砷化镓半导体晶圆制造消灭。氮化镓半导体：节能产业的将来。氮化镓半导体自2023年4C94亿美元。国内时机：三安光电拉开砷化镓/氮化镓半导体国产替代序幕。三安光电将投资砷化镓/氮化镓半导体制造，填补我国在制造环节的空白。一方面，三安将借军工订单正式切入砷化镓/氮化镓半导体领域，目前三安已经与成都亚光签订6600万元流片订单，鉴于国内军工用砷化镓/氮化镓器件需求巨大，只要公司产品量产订单将能够保证另一方面国内锐迪科国民技术、汉天下等设计公司，均将会是三安光电将来潜在客户,海外也将会是开发的重点领域随着三安通讯电子器件工程投产将实现年产能36 万〔6寸片规模更甚于目前全球砷化镓晶圆代工光电从国防应用领域切入，将不仅是“LED芯片界的台积电，还有望成长为“砷化镓/氮化镓芯片界的台积电。砷化镓和氮化镓半导体最近引起了市场的广泛关注。国内LED1630吸引了大量投资者将目光投注于砷化镓和氮化镓半导体领域。清楚，对于行业内相关的投资时机也尚未有充分的生疏。本报告主要答复了三个与行业严密相关的问题：状况如何。砷化镓/氮化镓半导体的增长点在哪里。4G3G时代翻倍增加。2023120亿颗，国内手机市场砷化镓元件需求量超过35亿颗。能源汽车领域的应用是氮化镓半导体的下一个爆发点。国内企业在行业内的时机。国家政策落地，大力扶持外乡半导体产业进展。环节的空白，拉开国产替代序幕。势确定的时机，借助国家力气，三安光电从国防应用领域切入，将不仅是“LED/氮同时也将持续关注这一领域中相关的投资时机。一、概述1、砷化镓外延片生长介绍生产一颗砷化镓IC，制程依序是拉晶(基板制造)，其次是外延片制造，再其次就进入和硅IC骤则多在晶圆厂中进展。砷化镓外延厂必需先取得基板晶圆之后才能进展外延片生等方式到达客户对组件电性特性的要求。通常砷化镓外延片生长有两种方式：MOCVD和MBE。目前美国厂商主要承受MBEMOCVD的外延片生长方式。由于MOCVD较MBE在稳定性、生长速率、制造本钱等方面优势显著，stategyanalytics估量在砷化镓外延片市场，MOCVD将渐渐取代MBE。2、砷化镓/氮化镓半导体：功率半导体的分支用者供给更多便利。CPU子产品的大脑，那么功率半导体就称得上电子产品的肌肉。砷化镓/氮化镓材料因其高频性能优势，被用于制造功率半的电能应用需要由功率半导体器件进展功率变换以后才能供设备使用。国也是功率半导体最大消费市场，几乎占到了一半的份额。25Ｇ比特／秒的光通信传输系统，其光通信收发系统均需承受砷化镓超高速专用电路。ICPA(功率放大器)，LNA(低杂讯功率放大器)等通讯元件上。由于功率集成电路具有移动通信的首选电路，特别是全球定位系统的应用。的美名。另外军用雷达探测也是功率半导体的重要应用之一。3、SiC功率半导体SiC与GaNSi代半导体，GaAsSiCGaNSiC是间接带隙半导体材料没有光学性能，域有很多重合之处。SiC1200V电压以上性能优于GaN。SiC材料的位错缺陷等，导致SiC晶圆生长难度大导致SiCSiC单晶片，价格居高不下也阻碍SiC进入民用功率半导体市场。CreeSiC垄断，也严峻制约了其他公司在SiCGaN材料有望成为第三代半导体的领导者。二、砷化镓/氮化镓半导体：半导体贵族引爆市场热点LED1630这一消息吸引了大量投资者将目光投注于砷化镓和氮化镓半导体领域。1、砷化镓/氮化镓半导体：半导体贵族导体工业的根底。提高，半导体在过去经受了三代变化。砷化镓〔GaAs〕和氮化第一代半导体硅价格昂贵，可谓是半导体中的贵族。1947目前，半导体器件和集成电路照旧主要是用硅晶体材料制造的。硅半导体材料及其集成电路的进展导致了微型计算机的消灭和整个信息产业的飞跃。随着半导体应用不断向微波〔高频〕段拓展，以砷化镓为代大于硅，电子迁移率高，约为硅中电子迁移率的7光电器件。2023年开头，氮化镓在功率半导体领域的应用开头起步。〔即应用为主。2、砷化镓/氮化镓半导体：放大与开关器件砷化镓/氮化镓材料因其优异的高频性能，常用来制造功率75%以上的电能应用需要进展功率变换以后才能供设备使用。使用小功率驱动马达。越能实现周密把握。二、砷化镓半导体：射频通讯的核心，百亿美元大市场1、无线通讯推动砷化镓半导体市场快速进展砷化镓主要用于微波功率器件，即工作在微波波段〔频率300~300000兆赫之间〕的半导体器件。由于Si1GHz域大规模应用。手机通讯领域HBT〔RFPA〕和以pHEMT设计的射频开关器。传统2G手机中，一般需要2个功率放大器PA；另外手机只有一个频段，噪声要求低，使用1个射频开关器。到了3G时代，一部手机平均使用4PA，35G6PA。使用2个射频开关器。20234G7颗PA，4个射频开关器。4G5134G智能手机仅到达标准的通信效果，就至少需要514G〔WLAN〕也需要至少1下一代5G4GLTE的100目前只有砷化镓功率放大器可以实现如此快速的资料传输。4G及将来的5G通讯已成为砷化镓微波芯片重要的成长动能之一。在PACMOSPA与砷化镓PA之争。2023CMOS85%的市占率。1228402亿支。2023年度全球手机砷化镓功率元件需求120354G断增长。其它领域WiFi以及光纤通讯、卫星通讯、点对点微波通讯、有线电视、汽车导1~4颗数量不等的功率放大器，这都是推动砷化镓成长的强大动力。StrategyAnalytics调查数据，2023率半导体市场总产值约为647亿美元，较202359311%。2、国外IDM镓晶圆制造领域。砷化镓半导体拥有自己独立的全套产业链。IC晶圆代工到封装测试，完成砷化镓半导体制造的全部产业链。砷化镓半导体产业参与者多为国外IDM2023年砷化647亿美元中，占比前5为集ICIDM全球前10大手机厂家都是它的客户。占比136123%的TriQuintRFMDQorvoIDM式为一体。半导体领域参与者数量远远小于硅，市场分布较为均衡。IDM利率低于同行业平均水平。3、砷化镓半导体代工经营模式消灭营模式消灭。IDM〔Skyworks，RFMDQorvo，Avago〕镓晶圆代工领域龙头，主要客户为Avago、Murata、Skyworks、RDA、Anadgics等。三、氮化镓半导体：节能产业的将来1、氮化镓：宽禁带半导体，高频性能更强34eVSIC为高温、高频、大功率微波器件的首选材料之一。1986的高亮度LED、绿色LED、蓝光光盘产品应用与商业领域。1993年开头，利用二维电子气氮化镓能到达更高的迁移管开头用在移动通信站、通信卫星、雷达等领域。2023年前后，硅制功率元件已经普及，之前利用蓝宝承受硅基板，但制造本钱照旧很高。主要是应用于ICT2023开头起步。2、氮化镓功率半导体民用市场起步20232023202362023了JEDEC出了第三代半导体863打算。氮化镓功率半导体领域。随着Si已经成了各家必争之地。Ma-com原先为摩托罗拉下属微波/射频解决方案部门，自2023航空航天、工业/医疗电子、通讯基站、汽车电子等领域，公司毛利率一路攀升，目前已高达50%以上。3、氮化镓大功率器件将来应用前景宽阔得氮化镓材料器件渐渐被半导体市场应用。场应用的热点，需求强劲。卫星通信、各种雷达和型工业/医疗应用都将从这些大功率氮化镓器件的应用中获益。4C产业：国内各主要IT需求也将成倍地增加。MA-COM4C半导体市场潜在规模达94亿美元。四、三安光电：拉开砷化镓/氮化镓半导体国产替代序幕砷化镓/氮化镓半导体市场蛋糕格外大，但貌似参与者都是一领域是否还有时机？答案是有!不仅有时机，时机还格外大。1、国内市场砷化镓/氮化镓半导体需求旺盛全球砷化镓/氮化镓半导体规模合计近百万美元，比肩LED大消费市场，占到了全球一半的份额。402化镓功率元件需求量超过3590%以上依靠进口，特别是4G依靠进口，国产替代需求猛烈。2023化镓半导体在光纤通讯领域需求的增长。2、政策扶持将加速砷化镓/氮化镓半导体国产化由于对产业安全和国家信息安全的关注日益升级，我国于146优待、金融支持等措施对我国IC将是《纲要》扶持进展的重点。3、三安光电参与制造环节，国产替代加速国内砷化镓/氮化镓半导体制造实现零突破砷化镓/氮化镓材料现在正处于进展阶段，目前全球该领域说易于查找突破口，快速追赶国际先进水平。目前国内从事砷化镓/氮化镓芯片制造的多为军工科研院所，如中电五十五所、中电十三所等，主要从事科学研发，难以实现造环节实现重大突破。军工需求将成为三安光电突破口军事应用是砷化镓/氮化镓半导体的传统领域，其进展离不中均大量使用砷化镓/氮化镓半导体。2023年全球半导体产业低迷时期，主要占据军用市场的几家美国砷化镓/氮化镓公司效益照旧较好的缘由。20