第三代半导体有何魔力,竟引得华为等上市公司争相投资?

时间:2019/9/23 11:42:56

在半导体材料上其实有一、二、三代的说法。其中第一代半导体材料是以硅(Si)为代表,第二代以砷化镓(GaAs)为代表,第三代则是以以氮化镓(GaN)和碳化硅(SiC)、氧化锌(ZnO)等为代表。

据了解,以碳化硅为代表的第三代半导体材料在制造高温、高频、抗辐射及大功率器件方面有优势,可广泛应用于大功率高频电子器件、半导体发光二极管(LED)、5G通讯、汽车IGBT芯片、物流网等微波通讯领域。业内人士认为在5G和人工智能时代,第三代半导体材料将会迎来大发展。

华为没有公布投资碳化硅技术的具体内容,不过碳化硅主要应用市场与华为现在及未来的很多业务有关。此前华为在半导体产业的布局一直以IC设计业为主,拥有自有的第三代半导体材料渠道,对于华为而言可以让其在芯片材料供应上不受限制,助其在5G时代拥有更多的主动权。

19日化合物半导体概念集体大涨,云南锗业涨停,三安光电涨逾8%,有研新材涨约5%。

综合券商研报和公开信息显示,三安光电主要从事化合物半导体材料的研发与应用,专注于碳化硅、砷化镓、氮化镓等半导体新材料及相关领域。云南锗业明确其砷化镓和磷化铟单晶片已可用于光芯片领域,该领域产品价格大幅高于LED领域产品。有研新材砷化镓产品主要用于光电子领域。

中信证券最新发布研报指出,近年来国家主推半导体产业自主可控。预计未来射频、光电子等高端砷化镓元件市场会向国内转移,未来国内砷化镓元件占全球比例逐年上升。2023年砷化镓元件市场规模有望从2018年的100亿元上升至628亿元,5年CAGR为44%。

砷化镓产业链上,各环节的CR2(行业前2家企业的行业集中度)都大于50%,单晶衬底、外延片、晶圆代工的CR3甚至接近90%。整个产业链呈现明显的寡头垄断格局。尤其是上游砷化镓衬底生产环节,90%以上的半绝缘型高端衬底被国外厂家垄断。我国亟需在砷化镓产业链上培育具有竞争力的公司。

半导体材料受各国高度重视 华为已率先布局第三代

目前,许多国家将半导体材料列入国家计划。美国、欧盟均建立了相应的中心及联盟,致力于研发第三代功率半导体功率器件。

砷化镓属于第二代半导体材料,此外还有锑化铟(InSb);三元化合物半导体,如GaAsAl、GaAsP;还有一些固溶体半导体,如Ge-Si、GaAs-GaP;玻璃半导体(又称非晶态半导体),如非晶硅、玻璃态氧化物半导体;有机半导体,如酞菁、酞菁铜、聚丙烯腈等。

《科创板日报》此前曾报道,华为今年4月刚成立的哈勃投资已入股山东天岳,并获得了10%的股份。山东天岳核心产品为第三代半导体材料碳化硅。华为通过哈勃投资入股山东天岳,或许表明其对于第三代半导体材料前景的认可。

第三代半导体材料主要以碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)、氧化锌(ZnO)、金刚石、氮化铝(AlN)为代表的宽禁带半导体材料。与第一代和第二代半导体材料相比,第三代半导体材料具有更宽的禁带宽度、更高的击穿电场、更高的热导率、更大的电子饱和度以及更高的抗辐射能力。

哪些上市公司布局了第三代半导体?

耐威科技:控股子公司聚能晶源投资建设的第三代半导体材料制造项目(一期)已达到投产条件,于9月10日正式投产。项目设计产能为年产1万片GaN外延晶圆。

三安光电:主要从事化合物半导体材料的研发与应用,专注于碳化硅、砷化镓、氮化镓等半导体新材料及相关领域。今年3月,三安光电旗下三安集成电路与美的集团达成战略合作,双方共同成立第三代半导体联合实验室,将通过研发第三代半导体功率器件导入白色家电,推动产业创新发展。

海特高新:目前已完成包括砷化镓、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,产品广泛应用于5G移动通信、人工智能、雷达、汽车电子等领域。截止目前公司部分产品已实现量产,服务客户数和订单持续增加。

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