第三代半导体公司,只有两家值得关注

第三代半导体公司,只有两家值得关注

根据材料的不同,现代半导体已经发展到第三代。

  第一代半导体材料主要是指硅(Si)、锗(Ge)元素半导体。它们在国际信息产业技术中的各类分立器件和集成电路、电子信息网络工程等领域得到了极为广泛的应用。

  第二代半导体材料是指化合物半导体材料,如砷化镓(GaAs)、锑化铟(InSb)、磷化铟(InP),以及三元化合物半导体材料,还有一些固溶体半导体材料、玻璃半导体(又称非晶态半导体)材料、有机半导体材料等。主要用于制作高速、高频、大功率以及发光电子器件,是制作高性能微波、毫米波器件及发光器件的优良材料。

  第三代半导体材料主要是以碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)、氧化锌(ZnO)、金刚石、氮化铝(AlN)为代表的宽禁带(禁带宽度Eg>2.3eV)的半导体材料。

目前高端的深紫外LED仍以日本、韩国厂商为主,不过越来越多的国内半导体公司开始关注深紫外行业,进行深度布局。如布局深紫外芯片-封装-模组产业链的青岛杰生(圆融光电),深紫外LED芯片的三安光电(600703)、湖北深紫、中科潞安、华灿光电(300323)、鸿利秉一,以及高性能紫外传感芯片的镓敏光电。

  目前,镓敏光电是国内唯一拥有紫外传感芯片技术的公司,其所开发的高端氮化镓和碳化硅紫外传感芯片已投入大批量生产,在饮用水、空气、食品、衣物和医疗器械等紫外净化领域得到了规模应用。

  国内公司

  GaN全球重要企业及产业链包括:CREE(全球最大的SiC和GaN器件制造商)、Infineon(世界领先的半导体与系统解决方案提供商)、住友电工(全球 GaN射频器件第一大供应商)、Navitas(世界领先的 GaN 功率IC ——GaNFast技术的创造者)。

  国内公司:

  三安光电(600703)全面布局 GaN 射频、功率器件、光电的国产龙头

  公司是传统照明LED芯片巨头,于2019年实现了深紫外LED芯片量产,处于整个行业产品链的上游。作为国内领先的深紫外LED芯片供应商,公司深紫外 UVC LED 芯片广泛应用于对空气、水和物体表面消毒等终端消杀产品和应用场景。

  光功率方面,三安光电 UVC 性能已经是国际同等水平,可以达到2-4%光效。自今年疫情以来,三安光电已接收到多家客户和政府的急增需求,公司UVC芯片已处满产状态,260~280nm外波段的深紫外UVC产品已累计客户百余家。

  三安光电目前正在中部地区建设一个 Mini/Micro LED 研发基地,投资额为120亿元人民币(17亿美元)。三安将在该研发基地展开 GaN 和 GaAs Mini/Micro LED 芯片以及 4K 显示器的研发。与此同时,三安还计划在该基地建立161万个GaN Mini/Micro LED 芯片、750,000 个 GaAs Mini/Micro LED 芯片以及 84,000 个4K显示器的年生产能力。

  GaN业务部门年产能将包括720,000个蓝光Mini LED芯片、90,000个蓝光 Micro LED芯片、720,000个绿光 Mini LED芯片和 80,000个绿光 Micro LED芯片,而 GaAs 业务部分年产能将包括 660,000个红光 Mini LED 芯片和 90,000 个红光 Micro LED 芯片。此外,三安光电已经正式与三星电子开展合作,共同开发 Mini/Micro LED 技术。

  三安集成,成立于2014年,是三安光电(600703)下属子公司,基于氮化镓和砷化镓技术经营业务,是一家专门从事化合物半导体制造的代工厂,服务于射频、毫米波、功率电子和光学市场,具备衬底材料、外延生长以及芯片制造的产业整合能力。

  三安集成项目总规划用地281亩,总投资额30亿元,规划产能为 30万片/年GaAs 高速半导体外延片、30万片/年GaAs 高速半导体芯片、6万片/年GaN高功率半导体外延片、6万片/年GaN高功率半导体芯片。官网显示,三安集成在微波射频领域已建成专业化、规模化的 4 英寸、6 英寸化合物晶圆制造产线,在电子电路领域已推出高可靠性、高功率密度的 SiC 功率二极管及硅基氮化镓功率器件。


  海威华芯:中国纯晶圆代工厂商的新生力量

  海威华芯是民营航空装备与技术公司海特高新(002023)下属子公司,提供晶圆代工、设计、测试服务。公司积极拓展化合物半导体业务,已建成6寸化合物半导体商用生产线,并完成包括砷化镓、氮化镓、碳化硅及磷化铟在内的 6 项工艺产品的开发,可支持制造功率放大器、混频器、低噪音放大器、开关、光电探测器、激光器、电力电子等产品,业务涵盖航空、航天、卫星、消费电子等领域,产品广泛应用于 5G 移动通信、电力电子、光纤通讯、3D 感知等领域。

  2018年报显示,海特高新为100家客户提供产品和技术服务,其中砷化镓已经实现订单37项,氮化镓已经引入6家客户。其中部分产品实现批量出货和代工实现量产;5G 基站产品通过性能验证,目前处于可靠性验证阶段;氮化镓功率元器件已经小规模量产,随着 5G 商用部署进程的不断推进,在 5G 射频方面将催生大量的氮化镓元器件需求,具有广阔的市场前景。


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