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5G關(guān)鍵材料——第三代半導(dǎo)體材料市場(chǎng)發(fā)展簡(jiǎn)析

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發(fā)表時(shí)間：2019-07-02

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前言

氮化鎵(GaN)和碳化硅(SiC)并稱為第三代半導(dǎo)體材料的雙雄，由于性能不同，GaN和SiC的應(yīng)用領(lǐng)域也不相同。GaN具有禁帶寬度大、擊穿電場(chǎng)高、飽和電子速率大、熱導(dǎo)率高、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定和抗輻射能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)成為5G時(shí)代最具增長(zhǎng)潛質(zhì)的熱點(diǎn)材料之一。

一、第三代半導(dǎo)體材料行業(yè)市場(chǎng)發(fā)展現(xiàn)狀

半導(dǎo)體在過(guò)去主要經(jīng)歷了三代變化，20世紀(jì)60年代以硅（Si）、鍺（Ge）為代表第一代半導(dǎo)體材料取代了笨重的電子管，帶來(lái)了以集成電路為核心的微電子工業(yè)的發(fā)展和整個(gè)IT產(chǎn)業(yè)的飛躍。20世紀(jì)90年代以來(lái)，隨著移動(dòng)通信的飛速發(fā)展、以光纖通信為基礎(chǔ)的信息高速公路和互聯(lián)網(wǎng)的興起，以砷化鎵（GaAs）、磷化銦（InP）為代表的第二代半導(dǎo)體材料開始嶄露頭角。近年來(lái)，隨著半導(dǎo)體器件應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大，特別是特殊場(chǎng)合要求半導(dǎo)體能夠在高溫、強(qiáng)輻射、大功率等環(huán)境下性能依然保持穩(wěn)定，以氮化鎵（GaN）及碳化硅（SiC）為代表為代表的寬禁帶材料為第三代半導(dǎo)體材料關(guān)注度日益提升，已成為全球高技術(shù)領(lǐng)域競(jìng)爭(zhēng)戰(zhàn)略制高爭(zhēng)奪點(diǎn)，也是國(guó)際技術(shù)封鎖的重點(diǎn)。

由于性能不同，GaN和SiC的應(yīng)用領(lǐng)域也不相同，GaN具有禁帶寬度大、擊穿電場(chǎng)高、飽和電子速率大、熱導(dǎo)率高、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定和抗輻射能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，成為高溫、高頻、大功率微波器件的首選材料之一。

在通信基站應(yīng)用領(lǐng)域，GaN是未來(lái)最具增長(zhǎng)潛質(zhì)的第三代半導(dǎo)體材料之一。與GaAs和InP等高頻工藝相比，GaN器件輸出的功率更大；與LDCMOS和SiC等功率工藝相比，GaN的頻率特性更好，已經(jīng)成為5G時(shí)代較大基站功率放大器的候選技術(shù)。在功率器件方面，目前氮化鎵器件市場(chǎng)最初集中在200V以下的市場(chǎng)，包括電源與音頻放大器等，從2014年開始，600V市場(chǎng)占比迅速提升，目前氮化鎵已經(jīng)逐步往更高的電壓滲透。預(yù)計(jì)未來(lái)在600-900V的中低壓領(lǐng)域GaN功率半導(dǎo)體與SiC功率半導(dǎo)體將會(huì)迎來(lái)應(yīng)用上的競(jìng)爭(zhēng)。

截至2018年底，全球GaN射頻器件市場(chǎng)規(guī)模達(dá)31億元，其中基站端GaN射頻器件市場(chǎng)規(guī)模約13億元。預(yù)計(jì)到2023年，全球GaN射頻器件市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到90億元，年均增長(zhǎng)率超過(guò)23%；其中基站端GaN射頻器件市場(chǎng)規(guī)模超過(guò)35億元。

2017-2023年全球GaN射頻器件市場(chǎng)規(guī)模預(yù)測(cè)

資料來(lái)源：賽瑞研究

二、第三代半導(dǎo)體材料行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局分析

目前，GaN產(chǎn)業(yè)以IDM企業(yè)為主，但是設(shè)計(jì)與制造環(huán)節(jié)已經(jīng)開始出現(xiàn)分工。具體到GaN產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)相關(guān)企業(yè)來(lái)看，美日歐廠商在GaN等第三代半導(dǎo)體材料技術(shù)上處于領(lǐng)先地位，相比之下，國(guó)內(nèi)在GaN領(lǐng)域還是較為弱勢(shì)，主要還是依賴于國(guó)外代工廠商。

GaN產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)主要企業(yè)

資料來(lái)源：賽瑞研究

三、第三代半導(dǎo)體材料行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)分析

5G將帶來(lái)半導(dǎo)體材料革命性的變化，隨著通訊頻段向高頻遷移，基站和通信設(shè)備需要支持高頻性能的射頻器件，GaN的優(yōu)勢(shì)將逐步凸顯。

5G電信基站發(fā)展趨勢(shì)

資料來(lái)源：賽瑞研究

目前電信基站領(lǐng)域橫向擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體（LDMOS）、砷化鎵（GaAs）、氮化鎵（GaN）三者占比相差不大，從未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，5G通信頻率最高可達(dá)85GHz，是GaN發(fā)揮優(yōu)勢(shì)的頻段，使得GaN有望成為5G基站建設(shè)重點(diǎn)材料之一。

備注：本文摘自《2019年5G及關(guān)鍵材料市場(chǎng)發(fā)展研究報(bào)告》，完整目錄如下：

第一章 5G行業(yè)發(fā)展綜述

第一節(jié) 5G基本概述
一、5G的定義及特點(diǎn)
二、5G與4G比較分析
三、5G的商業(yè)模式
四、5G應(yīng)用場(chǎng)景分析
第二節(jié) 5G產(chǎn)業(yè)發(fā)展歷程分析
第三節(jié) 5G行業(yè)發(fā)展環(huán)境分析
第二章 5G產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)袌?chǎng)發(fā)展?fàn)顩r分析
第一節(jié) 5G產(chǎn)業(yè)鏈概述
第二節(jié) 5G產(chǎn)業(yè)鏈基礎(chǔ)層市場(chǎng)分析
一、芯片
二、射頻器件
第三節(jié) 5G產(chǎn)業(yè)鏈傳輸層市場(chǎng)分析
一、小基站
二、基站天線
三、光器件
第四節(jié) 5G產(chǎn)業(yè)鏈場(chǎng)景層市場(chǎng)分析
一、物聯(lián)網(wǎng)
二、云計(jì)算
三、無(wú)人駕駛
四、VR/AR
第三章全球5G行業(yè)發(fā)展分析
第一節(jié) 全球5G標(biāo)準(zhǔn)解讀
第二節(jié) 主要國(guó)家5G商業(yè)化進(jìn)展
第三節(jié) 全球5G行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局
第四節(jié) 全球5G行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)分析
第四章中國(guó)5G行業(yè)發(fā)展分析
第一節(jié) 中國(guó)5G行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
第二節(jié) 中國(guó)5G行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模預(yù)測(cè)
第三節(jié) 中國(guó)5G行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局
一、中國(guó)5G行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)狀況
二、中國(guó)5G產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)企業(yè)分析
第四節(jié) 中國(guó)5G行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)
第五章 5G行業(yè)關(guān)鍵材料市場(chǎng)分析
第一節(jié) 濾波器關(guān)鍵材料-微波介質(zhì)陶瓷
一、濾波器關(guān)鍵材料行業(yè)市場(chǎng)發(fā)展現(xiàn)狀
二、濾波器關(guān)鍵材料行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模分析
三、濾波器關(guān)鍵材料行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局分析
四、濾波器關(guān)鍵材料行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)
第二節(jié) 手機(jī)天線材料——LCP與MPI
一、手機(jī)天線材料行業(yè)市場(chǎng)發(fā)展現(xiàn)狀
二、手機(jī)天線材料行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模分析
三、手機(jī)天線材料行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局分析
四、手機(jī)天線材料行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)
第三節(jié) PCB關(guān)鍵材料——高頻基材
一、PCB關(guān)鍵材料行業(yè)市場(chǎng)發(fā)展現(xiàn)狀
二、PCB關(guān)鍵材料行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模分析
三、PCB關(guān)鍵材料行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局分析
四、PCB關(guān)鍵材料行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)
第四節(jié) 第三代半導(dǎo)體材料——GaN
一、第三代半導(dǎo)體材料行業(yè)市場(chǎng)發(fā)展現(xiàn)狀
二、第三代半導(dǎo)體材料行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模分析
三、第三代半導(dǎo)體材料行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局分析
四、第三代半導(dǎo)體材料行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)
第五節(jié) 電磁屏蔽與導(dǎo)熱材料
一、電磁屏蔽與導(dǎo)熱材料行業(yè)市場(chǎng)發(fā)展現(xiàn)狀
二、電磁屏蔽與導(dǎo)熱材料行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模分析
三、電磁屏蔽與導(dǎo)熱材料行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局分析
四、電磁屏蔽與導(dǎo)熱材料行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)
第六節(jié) 手機(jī)外殼材料——玻璃與陶瓷
一、手機(jī)外殼材料行業(yè)市場(chǎng)發(fā)展現(xiàn)狀
二、手機(jī)外殼材料行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模分析
三、手機(jī)外殼材料行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局分析
四、手機(jī)外殼材料行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)
第六章 5G行業(yè)關(guān)鍵材料發(fā)展評(píng)估及建議
第一節(jié) 5G行業(yè)關(guān)鍵材料發(fā)展評(píng)估
一、5G行業(yè)關(guān)鍵材料行業(yè)壁壘分析
二、5G行業(yè)關(guān)鍵材料市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)分析
第二節(jié) 5G行業(yè)關(guān)鍵材料發(fā)展機(jī)遇分析

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