03.02 疫情爆發,砷化鎵市場前景幾何?

今年以來,疫情爆發,砷化鎵族群產能皆在中國臺灣,生產不受到影響,不過就需求面來說,臺廠原本受惠陸系品牌廠如華為去美化趨勢的轉單效益,目前因為疫情關係,陸系供應鏈返工率以及疫情控制備受考驗,可能影響5G基礎建設進度,以及中國手機需求,進而使需求有遞延可能。

疫情爆發,砷化鎵市場前景幾何?

砷化鎵應用領域廣泛

雖然,這些材料廠商們往往並不被大眾所熟知,卻不斷囊獲讓其他公司羨慕的高額利潤。為了遏制中國高科技產業的發展,材料領域是美國針對中國實行技術封鎖的關鍵領域之一,實行了非常嚴格的出口管制。而國內在芯片領域難以突破的關鍵掣肘之一就是核心材料。砷化鎵(GaAs)是一種很容易被人們提起的半導體材料,它與整個半導體產業密切關聯,而這也是我國產業結構中最為薄弱的環節。隨著5G的逐步到來,整個社會將進入萬物互聯的新階段,半導體相關芯片、器件需求量將進一步爆發,將成為像基礎能源一般的存在。

砷化鎵的化學式為GaAs,常溫下以黑灰色固體形式存在,它的熔點高達1238℃。在600℃以下時,GaAs能在空氣中穩定存在,並能不被非氧化性的酸侵蝕,屬於Ⅲ-Ⅴ族化合物半導體。作為一種非常重要的半導體材料,GaAs屬閃鋅礦型晶格結構,晶格常數為5.65×10-10m,禁帶寬度1.4電子伏。

疫情爆發,砷化鎵市場前景幾何?

由於GaAs具有高頻、低雜訊與低耗電等優良特性,能夠應用在高頻IC與光電材料上,手機、WLAN、光纖通訊、衛星通訊與太陽能電池均是其適用的領域,其中手機與無線通訊應用是其中佔比較高的市場。由於GaAs的電子遷移率要比硅大5到6倍,這就使得其在製作微波器件和高速數字電路方面得到重用應用。用GaAs製成的半導體器件具有高頻、高溫和低溫性能好、噪聲小、抗輻射能力強等諸多優點。目前,主流的工業化GaAs生長工藝主要有直拉法(Cz法)、水平布里其曼法(HB)、垂直布里其曼法(VB法)以及垂直梯度凝固法(VGF法)等等。這些工藝在實際操作中各有優劣。

代工廠踴躍進場

氮化鎵半導體器件主要可分為GaN-on-Si(硅基氮化鎵)、GaN-on-SiC(碳化硅基氮化鎵),GaN-on-sapphire(藍寶石基氮化鎵)等幾種種晶圓。其中,GaN-on- sapphire主要應用在LED市場,但也有一些廠商也在嘗試在半導體領域使用GaN-on- sapphire,例如PI,PI的氮化鎵技術源於其對LED的積累,所以,當半導體產業颳起氮化鎵熱潮時,PI選擇了用GaN-on- sapphire來打入市場,OPPO在其去年的氮化鎵充電器中選用了PI的方案。在GaN-on-Si、GaN-on-SiC之間,由於硅基氮化鎵性價比較高,也使得硅基氮化鎵成為了目前半導體市場主流,但也有些市場人士認為,GaN-on-SiC在未來還大有可為,所以各個代工廠也選擇了不同的路線。

從上文中,我們不難發現,很多氮化鎵廠商已經開始與臺積電進行了合作,而臺積電所進行的氮化鎵代工業務也多是目前主流的GaN-on-Si。而一直將臺積電視為其競爭對手的三星,近年來也在氮化鎵領域上進行了投資。

氮化鎵市場為代工廠帶來了新的發展機會,但是,在該領域中,這些代工廠還要面對一些新的挑戰者,即IDM企業的氮化鎵生產線。在上文中,我們曾提到過,一些公司還會選擇與擁有生產線的IDM企業進行合作。

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