氮化镓(GaN)产业链分析、竞争格局及替代空间分析(附报告目录)
1、氮化镓(GaN)产业链结构分析
GaN企业产业链一般划分为上游的材料即衬底和外延片、中游的器件和模组、下游的系统和应用。GaN企业材料的应用,主要包括衬底制备和外延工艺两个环节。衬底是制作半导体器件的基础材料,一般为外延材料的同质材料或适配的异质材料制成的晶圆片。半导体行业的外延概念,是指在衬底上生长一层新单晶薄膜的过程,新单晶薄膜可以与衬底为同质材料,也可以是异质材料。经过外延生长环节制成的外延片,是半导体器件制造的基础原材料。
相关报告:北京普华有策信息咨询有限公司《2021-2027年氮化镓(GaN)产业细分市场研究与投资前景预测报告》
氮化镓(GaN)产业链结构图
资料来源:普华有策
氮化镓(GaN)材料是第三代半导体的代表,其具有出色的抗击穿能力,耐受更高的电子密度,有更高的电子迁移率,在半导体中通常用于光电子、微波射频和电力电子三大领域。其中,光电子领域包括了企业LED、激光器等应用,电力电子方向包括了智能电网、高速轨道交通、新能源汽车、消费电子等应用,微波射频方向包含了通信、雷达预警等应用。
GaN企业是蓝、绿光企业LED企业的基础材料,1992企业年,日亚化学工业株式会社的中村修二等人借助蓝宝石衬底和氮化镓铟(InGaN)材料成功实现了高光输出效率蓝光企业LED企业的产业化,其后在蓝光企业LED企业芯片上涂覆黄色荧光粉的封装技术出现,实现了可以实用化的白光企业LED企业产品,开启了半导体照明及全彩色企业LED企业显示应用的新时代。
蓝宝石是目前企业GaN企业器件使用量最大、最成熟的衬底材料,通过蓝宝石衬底制造的企业GaN企业器件通常被归类为蓝宝石上氮化镓技术产品(GaN on Sapphire),大部分光电应用的企业GaN企业器件都是通过蓝宝石衬底外延企业GaN企业制造的。GaN企业半导体器件的另外两种常用衬底是企业Si企业和企业SiC,通常称为企业GaN-on-Si(硅基氮化镓)和GaN-on-SiC(碳化硅基氮化镓)器件,目前主要应用在射频器件、功率器件等领域。
2、第三代半导体潜在市场空间巨大
GaN企业主要用于企业LED、企业微波射频和功率器件等领域,企业目前企业GaN企业主要被用于企业5G企业有源天线系统(AAS)和手机功率放大器(PA)等新产品中。企业展望未来,企业5G企业通讯、企业消费电子快充和车规级充电成为企业GaN企业产品规模扩张的主要动力。
在企业5G企业和更高频率应用中,企业GaN企业的效率比企业LDMOS/硅器件要高企业10%-15%,企业预计在企业5G企业基站PA企业中份额将持续提升;企业手机快充逐渐普及,企业消费级快充将成为推动企业GaN企业功率器件渗透的重要因素。GaN RF企业市场规模将从企业2019企业年的企业7.4企业亿美元增长至超过企业20企业亿美元,企业年复合增长率为企业12%;企业此外,预计企业2024企业年企业GaN企业电源市场产值将超过企业3.5企业亿美元,企业CAGR企业达企业85%,企业其中企业GaN企业快充将成为推动产业高成长的主要力量。
3、市场格局分析及替代空间广阔企业
从企业GaAs、GaN企业和企业SiC企业市场竞争格局来看,企业目前化合物半导体产业链各环节以欧美、企业日韩和中国台湾企业为主,企业大陆企业在技术实力、企业产能规模和市场份额方面与领先企业均具有不小差距,企业市场话语权较弱。企业以砷化镓为例,企业GaAs企业产业链可分为上游外延片、企业中游晶圆制造和下游企业GaAs企业元件三大环节,企业三大环节均以海外企业为主导。企业其中,企业上游外延片前三大厂商分别为英国厂商企业IQE(54%)、台湾厂商企业VPEC(占比企业25%)和日本厂商住友化学(SumitomoChemical),企业CR3企业高达企业92%;企业中游晶圆代工领域台湾厂商稳懋一家独大,企业市场占有率高达企业71.1%;企业下游企业GaAs企业企业市占率前三均被美国厂商把持,企业分别为:Skyworks(32.3%)、Qorvo(26.0%)和企业Broadcom(9.1%),企业CR3企业为企业67.4%。企业大陆企业GaAs企业产业链竞争格局处于弱势,企业在单晶制造、企业外延片中的射频器件、企业IDM企业中的射频器件等环节竞争力相对缺失。
GaN企业方面,企业GaN企业器件产业链包括上游衬底及外延片、企业中游器件设计与制造和下游产品应用等环节,企业目前行业模式以企业IDM企业为主,企业但设计与制造环节已开始出现分工。企业其中,企业住友电工在企业GaN企业衬底领域一家独大,企业市场份额超过企业90%,企业外延片龙头包括企业IQE、企业COMAT企业等;GaN企业制造环节代表性企业包括稳懋、企业富士通和台积电,企业大陆方面以三安光电为代表。