半導體是指在常溫下導電性能介於絕緣體與導體之間的材料。常見的半導體包括硅、鍺等元素半導體及砷化鎵、氮化鎵等化合物半導體。半導體是電子產品的核心，是信息產業的基石，亦被稱為現代工業的“糧食”。
半導體材料自給率低，關鍵技術在國外巨頭手中
在半導體材料領域，由於高端產品技術壁壘高，國內企業長期研發投入和積累不足，我國半導體材料在國際分工中多處於中低端領域，高端產品市場主要被歐美日韓臺等少數國際大公司壟斷，比如:硅片全球市場前六大公司的市場份額達90%以上，光刻膠全球市場前五大公司的市場份額達80%以上，高純試劑全球市場前六大公司的市場份額達80%以上，CMP材料全球市場前七大公司市場份額達90%。
國內大部分產品自給率較低，基本不足30%，並且大部分是技術壁壘較低的封裝材料，在晶圓製造材料方面國產化比例更低，主要依賴於進口。另外，國內半導體材料企業集中於6英寸以下生產線，目前有少數廠商開始打入國內8英寸、12英寸生產線。
材料千千萬，化合物半導體的春天來了
硅谷之所以以硅為名，因為硅是一種重要的半導體材料，當硅材料取代笨重的電子管，英特爾、蘋果、高通、臺積電、三星順勢而起，集成電路的突破成就了這些科技巨頭。
當前，全球95%以上的半導體芯片和器件是用硅片作為基礎功能材料而生產出來的。不過，在電子半導體的另一面，以砷化鎵、氮化鎵、碳化硅等為代表的化合物半導體，正在快速崛起。
光纖通信、手機的無線通信系統、用於三維識別的VSECL泛光源、自動駕駛的毫米波雷達、5G基站的射頻模塊……新應用場景的湧現，是化合物半導體大規模應用的催化劑。
化合物半導體的概念很簡單，就是一類由化合物構成的半導體材料，通常由兩種以上的元素構成，所以它的組合方式很多，帶來的想象空間也更大。
當前，業內將硅基半導體稱為第一代半導體材料，化合物半導體則囊括了第二代和第三代材料，第二代主要以砷化鎵為代表，第三代半導體材料則囊括了碳化硅、氮化鎵、金剛石等，因其禁帶寬度（帶隙）大於或等於2.3電子伏特，又被稱為寬禁帶半導體材料。
相較於硅基半導體，化合物半導體最顯著的特性是電子遷移率高，所以適用於高頻、大功率傳輸，適合射頻器件、光電器件、功率器件的製造；硅半導體則多用於邏輯器件、存儲器等。從這個角度看，化合物半導體是硅器件的延伸，不是替代，兩者構成了現在的電子化、智能化時代。
潘多拉魔盒打開，國內廠商追趕中
從化合物半導體的產業鏈來看，國外巨頭壟斷了核心工藝生產，主要的IDM企業也以美國公司為主。比如傳統消費電子市場基本上已經被博通、Skyworks等公司壟斷，大部分手機廠商的砷化鎵功率放大器都是他們的囊中之物。
不過，蘋果Face ID帶起的VCSEL熱潮，讓不少國內初創公司看到了突圍的機會。
而在行業應用市場，5G通信基站和新能源汽車都是香餑餑，當前日本住友電工的氮化鎵功率放大器已在華為新建的基站上批量應用，考慮到5G基站較之前幾代通信基站，數量級會成倍提高，根據賽迪顧問預測，5G宏基站總數量將會是4G宏基站1.1到1.5倍，這部分市場勢必會帶動化合物半導體材料的新一輪爆發。
相較之下，國內的化合物半導體產業還處於中下游，一方面國內開展碳化硅、氮化鎵材料和器件方面的研究工作晚於國外，其次就是國內半導體產業的材料創新以及原始創新問題，浮躁的市場環境難以忍受“只投入，不產出”的現狀，讓化合物半導體為代表的新材料原始創新愈加艱難。但從某種程度上來說，化合物半導體也是我國半導體產業的關鍵咽喉，作為通信器件的關鍵一環，一旦被人扼住命脈，很多下游的終端應用企業的發展都會受到桎梏。
新場景的出現，打開了化合物半導體的潘多拉魔盒，也觸發了國內半導體產業的另一面變革。
目前，相關政策正在促進化合物半導體產業的發展，地方政府也在積極推動化合物半導體產業，蘇州正在打造第三代半導體產業基地，吸納了不少氮化鎵產業鏈上的企業，包括英諾賽科、華功半導體、能訊高能、能華半導體等一批企業。
國家“大基金”也在出手，其投資了三安光電，推動三安光電下屬三安集成電路公司圍繞砷化鎵和氮化鎵代工製造，開展境內外併購、新技術研發、新建生產線等業務。同時，國家開發銀行也以最優惠利率向三安提供200億元貸款。
在5G、新能源產業的風口下， 新應用的規模化應用意味著化合物半導體將打開億級市場，誰能在產能規模和產品可靠穩定性上做到完美，可能就是下一個臺積電、英特爾。
化合物半導體市場正在快速崛起，新一輪的比拼開始了。
閱讀更多 康爾信電力系統 的文章
