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2024年中国第三代半导体材料细分市场分析 GaN应用场景将进一步拓展【组图】

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20 卢敏 • 2024-05-07 16:33:38  来源:前瞻产业研究院 E4293G0

行业主要上市公司:华润微(688396);三安光电(600703);士兰微(600460);斯达半导(603290);天岳先进(688234)等

本文核心数据:氮化镓产能

1、第三代半导体材料分类

第三代半导体材料主要包括碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)、氮化铝(AlN)、氧化锌(ZnO)、金刚石,目前已实现商业化应用的主要为碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)两类,具体用途如下:

图表1:第三代半导体材料分类及其用途

2、氮化镓定义

——定义

氮化镓(GaN)是一种宽禁带化合物半导体材料,其禁带宽度为3.4eV,与第一代、第二代半导体材料相比,它具有高热导率、高击穿场强、高饱和电子漂移速率和高键合能等优点。

图表2:氮化镓的特点

——应用领域

氮化镓器件在5G通信、新能源汽车、消费电子等领域具有广泛的应用。在5G通信领域,氮化镓功率放大器(PA)能够显著提高信号传输效率和系统性能;在新能源汽车领域,氮化镓充电器和逆变器能够提高充电速度和驱动效率;在消费电子领域,氮化镓LED具有高效、节能、环保等优点,已广泛应用于照明、显示等领域。

图表3:氮化镓半导体应用领域

3、氮化镓产业链企业梳理

尽管碳化硅被更多地作为衬底材料(相较于氮化镓),国内仍有从事氮化镓单晶生长的企业,主要有苏州纳维、东莞中镓、上海镓特和芯元基等;从事氮化镓外延片的国内厂商主要有三安光电赛微电子、海陆重工、晶湛半导体、江苏能华、英诺赛科等;从事氮化镓器件制造的厂商主要有三安光电、闻泰科技赛微电子聚灿光电乾照光电等。

图表4:氮化镓产业链全景图谱

4、商业化进程:国产GaN射频产品加快向民用市场渗透

2022年,国内12英寸Si基GaN HEMT外延技术获得突破,苏州纳维、中镓半导体持续开展GaN衬底研发和产业化,8英寸Si基GaN产品实现量产,国产GaN射频产品加快向民用市场渗透。

图表5:中国GaN商业化进程

5、市场现状:外延能高速增长

2022年,GaN产能增加31%。2022年,国内GaN外延产能达到100.2万片/年(折合4英寸),相较于2021年增加40.7%。初步统计2023年产能在125万片/年左右;芯片/器件2022年产能达到76万片/年,相较于2021年增加31%,初步统计2023年产能达82万片/年。

图表6:2020-2023年中国GaN产能(单位:万片/年)

6、市场趋势:应用领域将进一步拓展

未来,随着新材料、新工艺的不断涌现和技术的不断升级迭代,氮化镓行业将实现更高水平的技术创新,应用场景将进一步拓展。

图表7:氮化镓行业发展趋势

更多本行业研究分析详见前瞻产业研究院《中国第三代半导体材料行业发展前景预测与投资战略规划分析报告》。

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2024-2029年中国第三代半导体材料行业发展前景预测与投资战略规划分析报告
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