第三代半導體公司,只有兩家值得關注

第三代半導體公司,只有兩家值得關注

根據材料的不同,現代半導體已經發展到第三代。

  第一代半導體材料主要是指硅(Si)、鍺(Ge)元素半導體。它們在國際信息產業技術中的各類分立器件和集成電路、電子信息網絡工程等領域得到了極為廣泛的應用。

  第二代半導體材料是指化合物半導體材料,如砷化鎵(GaAs)、銻化銦(InSb)、磷化銦(InP),以及三元化合物半導體材料,還有一些固溶體半導體材料、玻璃半導體(又稱非晶態半導體)材料、有機半導體材料等。主要用於製作高速、高頻、大功率以及發光電子器件,是製作高性能微波、毫米波器件及發光器件的優良材料。

  第三代半導體材料主要是以碳化硅(SiC)、氮化鎵(GaN)、氧化鋅(ZnO)、金剛石、氮化鋁(AlN)為代表的寬禁帶(禁帶寬度Eg>2.3eV)的半導體材料。

目前高端的深紫外LED仍以日本、韓國廠商為主,不過越來越多的國內半導體公司開始關注深紫外行業,進行深度佈局。如佈局深紫外芯片-封裝-模組產業鏈的青島傑生(圓融光電),深紫外LED芯片的三安光電(600703)、湖北深紫、中科潞安、華燦光電(300323)、鴻利秉一,以及高性能紫外傳感芯片的鎵敏光電。

  目前,鎵敏光電是國內唯一擁有紫外傳感芯片技術的公司,其所開發的高端氮化鎵和碳化硅紫外傳感芯片已投入大批量生產,在飲用水、空氣、食品、衣物和醫療器械等紫外淨化領域得到了規模應用。

  國內公司

  GaN全球重要企業及產業鏈包括:CREE(全球最大的SiC和GaN器件製造商)、Infineon(世界領先的半導體與系統解決方案提供商)、住友電工(全球 GaN射頻器件第一大供應商)、Navitas(世界領先的 GaN 功率IC ——GaNFast技術的創造者)。

  國內公司:

  三安光電(600703)全面佈局 GaN 射頻、功率器件、光電的國產龍頭

  公司是傳統照明LED芯片巨頭,於2019年實現了深紫外LED芯片量產,處於整個行業產品鏈的上游。作為國內領先的深紫外LED芯片供應商,公司深紫外 UVC LED 芯片廣泛應用於對空氣、水和物體表面消毒等終端消殺產品和應用場景。

  光功率方面,三安光電 UVC 性能已經是國際同等水平,可以達到2-4%光效。自今年疫情以來,三安光電已接收到多家客戶和政府的急增需求,公司UVC芯片已處滿產狀態,260~280nm外波段的深紫外UVC產品已累計客戶百餘家。

  三安光電目前正在中部地區建設一個 Mini/Micro LED 研發基地,投資額為120億元人民幣(17億美元)。三安將在該研發基地展開 GaN 和 GaAs Mini/Micro LED 芯片以及 4K 顯示器的研發。與此同時,三安還計劃在該基地建立161萬個GaN Mini/Micro LED 芯片、750,000 個 GaAs Mini/Micro LED 芯片以及 84,000 個4K顯示器的年生產能力。

  GaN業務部門年產能將包括720,000個藍光Mini LED芯片、90,000個藍光 Micro LED芯片、720,000個綠光 Mini LED芯片和 80,000個綠光 Micro LED芯片,而 GaAs 業務部分年產能將包括 660,000個紅光 Mini LED 芯片和 90,000 個紅光 Micro LED 芯片。此外,三安光電已經正式與三星電子開展合作,共同開發 Mini/Micro LED 技術。

  三安集成,成立於2014年,是三安光電(600703)下屬子公司,基於氮化鎵和砷化鎵技術經營業務,是一家專門從事化合物半導體制造的代工廠,服務於射頻、毫米波、功率電子和光學市場,具備襯底材料、外延生長以及芯片製造的產業整合能力。

  三安集成項目總規劃用地281畝,總投資額30億元,規劃產能為 30萬片/年GaAs 高速半導體外延片、30萬片/年GaAs 高速半導體芯片、6萬片/年GaN高功率半導體外延片、6萬片/年GaN高功率半導體芯片。官網顯示,三安集成在微波射頻領域已建成專業化、規模化的 4 英寸、6 英寸化合物晶圓製造產線,在電子電路領域已推出高可靠性、高功率密度的 SiC 功率二極管及硅基氮化鎵功率器件。


  海威華芯:中國純晶圓代工廠商的新生力量

  海威華芯是民營航空裝備與技術公司海特高新(002023)下屬子公司,提供晶圓代工、設計、測試服務。公司積極拓展化合物半導體業務,已建成6寸化合物半導體商用生產線,並完成包括砷化鎵、氮化鎵、碳化硅及磷化銦在內的 6 項工藝產品的開發,可支持製造功率放大器、混頻器、低噪音放大器、開關、光電探測器、激光器、電力電子等產品,業務涵蓋航空、航天、衛星、消費電子等領域,產品廣泛應用於 5G 移動通信、電力電子、光纖通訊、3D 感知等領域。

  2018年報顯示,海特高新為100家客戶提供產品和技術服務,其中砷化鎵已經實現訂單37項,氮化鎵已經引入6家客戶。其中部分產品實現批量出貨和代工實現量產;5G 基站產品通過性能驗證,目前處於可靠性驗證階段;氮化鎵功率元器件已經小規模量產,隨著 5G 商用部署進程的不斷推進,在 5G 射頻方面將催生大量的氮化鎵元器件需求,具有廣闊的市場前景。


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