半導體材料的種類繁多,根據化學式可分為單質半導體及化合物半導體兩大類:單質半導體包括硅(Si)、鍺(Ge)等,化合物半導體包括砷化鎵(GaAs)、氮化鎵(GaN)、碳化硅(SiC)等。其中,化合物半導體又可以細分為以 GaAs 與 InP 為代表的第二代半導體材料以及以 GaN、Sic 與 ZnO為代表的第三代化合物半導體。
當前,全球領先企業的發展重點都聚焦在了第三代半導體材料上,主要是其禁帶寬度大,電子漂移飽和速度高、介電常數小、導電性能好,具有前幾代材料所不可比擬的特質。
不同半導體材料的特性
特點 | 硅(Si) | 碳化硅(SiC) | 氮化鎵(GaN) |
帶隙/eV | 1.1 | 3.26 | 3.49 |
電子遷移率cm2/Vs | 1500 | 700 | 2000 |
電子峰值速度×107cm/s | 1 | 2 | 2.1 |
臨界電場MV/cm | 0.3 | 3 | 3 |
熱導率W/cm·K | 1.5 | 4.5 | >1.5 |
相對介電常數 | 11.8 | 10 | 9 |
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化合物半導體具有高頻率和大功率等優異性能,是未來5G通信不可替代的核心技術。中國是全球最大的移動通信市場,最快將在2019年實現5G通信商用,有望依托市場新機遇提升化合物半導體產業競爭力。但目前,我國化合物半導體產業還處于起步階段,國內化合物半導體產能規模較小,需求從國外進口大量的化合物半導體。
2014-2017年中國化合物半導體行業供需情況

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相關報告:智研咨詢發布的《2018-2024年中國化合物半導體行業市場競爭態勢及投資戰略咨詢研究報告》
2017年我國化合物半導體行業市場規模約381.3億元,同比2016年的330.4億元增長了15.41%,近幾年我國化合物半導體行業市場規模情況如下圖所示:
2014-2017年中國化合物半導體行業市場規模

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目前,國內化合物半導體主要細分為砷化鎵半導體和氮化鎵、碳化硅及其他半導體。2017年我國化合物半導體行業市場規模約381.3億元,其中,砷化鎵半導體368.8億元,氮化鎵、碳化硅及其他半導體12.5億元。如下圖所示:
2014-2017年中國化合物半導體行業市場細分規模情況

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化合物半導體的前景吸引著世界半導體領域企業都在加緊布局,主要廠商有 Skyworks、Qorvo、Avago,其中晶圓制造廠商主要有 GCS、穩懋、宏捷科技、三安光電等。其中市場前景廣闊的氮化鎵,受到全球領先產商有被英飛凌收購的 Cree 與日本住友的青睞。近幾年國內領先廠商注重研發投入的持續性,提前布局適用于5G時代的新材料應用,未來有望伴隨下游市場的持續增長創造出國產化合物半導體市場有利競爭地位。
化合物半導體最早應用于消費應用市場,包括3G和4G手機的功率放大器(PA)和LED照明。近年來,化合物半導體的產品和方案開始陸續被應用企業采納,尤其在通信基站和新能源汽車市場開始批量應用。
2017年中國化合物半導體行業消費結構

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智研咨詢 - 精品報告

2026-2032年中國半導體先進封裝行業市場全景評估及投資前景研判報告
《2026-2032年中國半導體先進封裝行業市場全景評估及投資前景研判報告》共九章,包含全球及中國半導體先進封裝企業案例解析,中國半導體先進封裝行業政策環境及發展潛力,中國半導體先進封裝行業投資策略及規劃建議等內容。
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