化合物半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)深度報告

1、 化合物半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)深度報告5G與新能源車驅(qū)動高成長 報告綜述：第三代化合物半導(dǎo)體迎來快速成長期。目前絕大多數(shù)的集成電路以硅為原材料制作，具有集成度高、穩(wěn)定性好、功耗 低等優(yōu)點。但摩爾定律逐漸遇到瓶頸，除了更高集成度的發(fā)展方向之外，通過不同材料在模擬IC上實現(xiàn)更優(yōu)質(zhì)的性能 是發(fā)展方向之一。同時隨著5G、新能源汽車等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，對高頻、高功率、高壓的半導(dǎo)體需求，硅基半導(dǎo)體由于材 料特性難以完全滿足，以GaAs、GaN、SiC為代表的第二代和第三代半導(dǎo)體迎來發(fā)展契機。目前GaAs產(chǎn)業(yè)相對較為成熟、以穩(wěn)懋為代表的相關(guān)代工廠近年來取得了快速的成長。GaAs具備高功率密度、低能耗、 抗高溫、高發(fā)光效率、抗

2、輻射、擊穿電壓高等特性， 在射頻、功率器件、光電子及國防軍工等應(yīng)用領(lǐng)域優(yōu)勢顯著。20 世紀(jì)90年代以來，砷化鎵技術(shù)開始迅速發(fā)展，并且逐漸成為主流半導(dǎo)體材料，長時間的技術(shù)積累，使得GaAs相對于 SiC和GaN等新興材料而言，技術(shù)更為成熟，成本也較低。一開始化合物半導(dǎo)體以IDM公司為主，但專業(yè)代工成本優(yōu)勢 逐漸體現(xiàn)，自2006年起，IDM公司對于產(chǎn)能擴充較為保守，釋放更多的訂單給晶圓制造代工廠。同時，穩(wěn)懋等代工廠 從較低毛利的產(chǎn)品提升為較高毛利的產(chǎn)品開發(fā)與早期量產(chǎn)技術(shù)提供者。5G等行業(yè)演進對高頻高功率半導(dǎo)體器件需求激增，GaN發(fā)展迎來契機。相比于第一代的硅(Si)以及第二代的砷化鎵 (GaAs)

3、等，GaN具備許多比較突出的優(yōu)勢特性，由于禁帶寬度大、導(dǎo)熱率高、電子飽和速度快，GaN適用于高溫、 高頻、高功率等場景。根據(jù) CASA 報告顯示，2019 年各廠家在售的各類GaN產(chǎn)品種類較2017年增加了6成，僅2019 年就新增了321款新品。同時隨著技術(shù)發(fā)展，GaN的成本不斷下滑，以射頻產(chǎn)品為例，RF GaN HEMT 近期降價顯著， 2019 年底平均價格較 2018 年降幅近 23%。新能源車及充電樁行業(yè)景氣上行，市場及滲透率雙提升。碳化硅具有寬禁帶、高擊穿場強、高的熱導(dǎo)率和強的抗輻射 能力，因此有更高工作溫度和可靠性、更耐壓，更小的尺寸。SiC電力電子器件已覆蓋較多應(yīng)用，2019年各廠商新推 出數(shù)款車規(guī)級產(chǎn)品。SiC功率模塊2019年推出模塊新品數(shù)量占新品總數(shù)一半以上。博世預(yù)計2020-2024年，碳化硅市 場年復(fù)合增長率接近30%，到2024年將達