砷化鎵材料國內(nèi)外市場供應(yīng)生產(chǎn)廠家及需求現(xiàn)狀

精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上專心---專注---專業(yè)專心---專注---專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上專心---專注---專業(yè)砷化鎵材料國內(nèi)外市場供應(yīng)現(xiàn)狀及主要需求1國內(nèi)外砷化鎵材料發(fā)展現(xiàn)狀半絕緣砷化鎵材料主要用于高頻通信器件，受到近年民用無線通信市場尤其是手機市場的拉動，半絕緣砷化鎵材料的市場規(guī)模也出現(xiàn)了快速增長的局面。2003～2008年，半絕緣砷化鎵市場需求增長了54%。目前微電子用砷化鎵晶片市場主要掌握在日本住友電工（SumitomoElectric）、費里伯格（FreibergerCompoundMaterials）、日立電線（HitachiCable）和美國AXT等四家大公司手中。主要以生產(chǎn)4、6英寸砷化鎵材料為主。費里伯格公司供應(yīng)LEC法生長的3、4、6英寸半絕緣砷化鎵襯底，供應(yīng)VGF法生長的4、6英寸半絕緣砷化鎵襯底。住友供應(yīng)VB法生長的4、6英寸半絕緣砷化鎵襯底。日立電線供應(yīng)LEC法生長的2、3、4、6英寸半絕緣砷化鎵襯底。AXT供應(yīng)VGF法生長的2、3、4、6英寸半絕緣砷化鎵襯底。表1國際砷化鎵材料主要生產(chǎn)廠商主要企業(yè)所在地區(qū)新光電科技股份有限公司臺灣高平磊晶科技股份有限公司臺灣晶茂達半導(dǎo)體科技股份有限公司臺灣元砷光電科技股份有限公司臺灣勝陽光電科技股份有限公司臺灣巨鎵科技股份有限公司臺灣穩(wěn)懋半導(dǎo)體有限公司臺灣日立電線公司日本古河電工日本住友電工日本RFMicroDeviceRFMicroDevice美國Anadigics美國Conexant美國目前中國的砷化鎵材料生產(chǎn)企業(yè)主要以LED用低阻砷化鎵晶片為代表的低端市場為主，利潤率較高的微電子用4～6英寸半絕緣晶片還沒有形成產(chǎn)業(yè)規(guī)模。中國大陸從事砷化鎵材料研發(fā)與生產(chǎn)的公司主要有：北京通美晶體技術(shù)有限公司（AXT）、中科晶電信息材料（北京）有限公司、天津晶明電子材料有限責(zé)任公司（中電集團46研究所）、北京中科鎵英半導(dǎo)體有限公司、北京國瑞電子材料有限責(zé)任公司、揚州中顯機械有限公司、山東遠東高科技材料有限公司、大慶佳昌科技有限公司、新鄉(xiāng)神舟晶體科技發(fā)展有限公司（原國營542廠）等九家。北京通美是美國AXT獨資子公司，其資金、管理和技術(shù)實力在國內(nèi)砷化鎵材料行業(yè)首屈一指，產(chǎn)品主要以VGF法4、6英寸半絕緣砷化鎵材料為主。其在高純鎵、高純砷、高純鍺以及氮化硼坩堝等方面均有投資，有效地控制了公司成本，2009年銷售收入8000萬美元，短期內(nèi)國內(nèi)其它各公司還難以和北京通美形成真正的競爭。中科晶電成立于2006年，主要從事VGF砷化鎵單晶生長和拋光片生產(chǎn)，該公司為民營企業(yè)，總投資為2500萬美元，在高純砷和高純鎵方面也已投資建廠。2009年月產(chǎn)2英寸砷化鎵晶片10萬片，2010年月產(chǎn)達到15萬片天津晶明公司成立于2007年，由中國電子科技集團公司第四十六研究所投資，注冊資本1400萬元，總投入約5000萬元。主要產(chǎn)品為2英寸LED用VB法低阻砷化鎵晶體及拋光片，兼顧少量3~4英寸半絕緣砷化鎵單晶材料。目前擁用LEC單晶爐4臺，VB單晶爐60臺，已建成一條完整的單晶生長及拋光片加工生產(chǎn)線，目前月產(chǎn)約為中科鎵英公司成立于2001年，晶體生長只有兩臺LEC單晶爐，目前主要在國內(nèi)購買HB或VGF砷化鎵單晶進行拋光片加工，銷售對象主要是國內(nèi)的LED外延企業(yè)，月產(chǎn)約2~3萬片。北京國瑞公司和揚州中顯公司主要生產(chǎn)2～2.5英寸HB砷化鎵單晶，山東遠東公司主要生產(chǎn)2英寸LEC（或稱LEVB）砷化鎵單晶，這三家公司的產(chǎn)品主要針對LED市場，其單晶質(zhì)量、成品率以及整體經(jīng)營狀況都很穩(wěn)定。這大慶佳昌原主要從事LEC砷化鎵單晶生長，曾生長出8英寸LEC砷化鎵單晶樣品。2009年爭取到政府立項投資1.3億元，轉(zhuǎn)向以VGF工藝生產(chǎn)LED用低阻砷化鎵材料，目前已完成廠房建設(shè)和小試生產(chǎn)，其產(chǎn)品定位主要在4新鄉(xiāng)神舟公司主要從事LEC和HB砷化鎵單晶生長，近期開始進行VGF法砷化鎵工藝研究，目前的市場定位還不是很明確，主要以承擔(dān)軍工科研任務(wù)為主。表2國內(nèi)砷化鎵材料主要生產(chǎn)企業(yè)主要企業(yè)采用工藝晶體直徑所在地區(qū)中科晶電信息材料（北京）有限公司VGF2/4北京天津晶明電子材料有限責(zé)任公司（46所）VB/VGF/LEC2/4天津北京中科鎵英半導(dǎo)體有限公司LEC2/4北京北京國瑞電子材料有限責(zé)任公司HB2/2.5北京揚州中顯機械有限公司HB2/2.5揚州山東遠東高科技材料有限公司LEC(LEVB)2/3濟寧大慶佳昌科技有限公司LEC/VGF2/4大慶新鄉(xiāng)神舟晶體科技發(fā)展有限公司HB/LEC2/3新鄉(xiāng)2、砷化鎵應(yīng)用領(lǐng)域及市場需求2．1砷化鎵應(yīng)用領(lǐng)域概述砷化鎵半導(dǎo)體材料與傳統(tǒng)的硅材料相比，它的電子移動率約為硅材料的5.7倍,。它具有很高的電子遷移率、寬禁帶、直接帶隙，消耗功率低的特性。因此,廣泛運用於高頻及無線通訊(主要為超過1GHz以上的頻率).適于制做IC器件。所制出的這種高頻、高速、防輻射的高溫器件，通常應(yīng)用于激光器、無線通信、光纖通信、移動通信、GPS全球?qū)Ш降阮I(lǐng)域。砷化鎵除在IC產(chǎn)品應(yīng)用以外,也可加入其它元素改變能帶隙及其產(chǎn)生光電反應(yīng)，達到所對應(yīng)的光波波長,制作成光電元件。由此可以看出，砷化鎵材料的應(yīng)用領(lǐng)域主要分為微電子領(lǐng)域和光電子領(lǐng)域。在微電子領(lǐng)域中，使用的化合物半導(dǎo)體材料屬于高端產(chǎn)品，主要用于制作無線通訊（衛(wèi)星通訊、移動通訊）、光纖通訊、汽車電子等用的微波器件。在光電子領(lǐng)域中，使用的化合物半導(dǎo)體材料屬于低端產(chǎn)品，主要用于制作發(fā)光二極管、激光器及其它光電子器件。無線通訊、光纖通訊、汽車電子等領(lǐng)域的高速發(fā)展，使得對砷化鎵器件和電路的需求量急劇增加，進而極大地增加了對半絕緣砷化鎵材料的需求量。作為半絕緣砷化鎵下游產(chǎn)業(yè)的砷化鎵集成電路業(yè)市場平均增長近年都在40%以上，盡管砷化鎵分立器件的市場份額在逐步減少，砷化鎵射頻器件市場仍有30%的年增長，加之衛(wèi)星通訊系統(tǒng)和車載雷達用砷化鎵單晶的潛在市場，半絕緣砷化鎵的需求前景非?？春谩！?．2光通訊市場需求光纖通信具有高速、大容量、傳輸業(yè)務(wù)信息多的特點，是構(gòu)筑“信息高速公路”的主干，成為現(xiàn)代信息社會的支柱產(chǎn)業(yè)。而移動通信包括陸基、衛(wèi)星移動通信及全球定位系統(tǒng)，最終實現(xiàn)在任意時間、任意地點與任何通信對象進行通信理想境界，其市場容量十分巨大。光纖通信中，大于2.5G比特/秒的光通信傳輸系統(tǒng)，其光通信收發(fā)系統(tǒng)均需采用GaAs超高速專用電路。光通信發(fā)展極為迅速，據(jù)國外報道，光纖通信模擬GaAs市場近幾年以年均34%的速度增長，到2004年增長到約16.2億美元的市場規(guī)模，10Gb/s設(shè)備已成為最大的市場。在10Gb/s、40Gb/s系統(tǒng)中所用的器件和集成電路，包括激光驅(qū)動電路、MUX、DEMUX、跨阻放大器、限譜放大器等，GaAs材料將占據(jù)重要位置。2．3無線局域網(wǎng)（WLAN）市場需求WLAN的概念雖提出較早，但由于技術(shù)的障礙一直未得到發(fā)展，直到90年代初方獲得較多的關(guān)切，并產(chǎn)生了IEEE802.11標準，頻段為902～928MHZ，但由于速度僅達到2Mbps，仍未能受到市場過多賞識，1999年底，IEEE802.11b標準提出，頻率提高到2.4～2.48GHZ，速率達到11Mbps，市場接受程度大大提高。據(jù)ForwordConcepts報告，WLAN芯片市場2002年達3.64億美元。在2.4GHZ以下頻率時，使用SiGe乃至SiBiCMOS即可，而5GHZ以上的芯片，則以GaAsIC為佳，如：Ratheon、Envara等公司開發(fā)的芯片均采用GaAs材料。為盡快滿足WLAN市場需求，Anadigics收購了RFSolutions的GaAs功放生產(chǎn)線?？梢?，無線局域網(wǎng)的高端傳輸必然對CaAs有很大需求。根據(jù)StrategyAnalytics預(yù)測，在可預(yù)見的將來，數(shù)字有線電視（CATV）服務(wù)將需要基于砷化鎵（GaAs）的高端基礎(chǔ)設(shè)施元器件。到2009年，以GaAs為基礎(chǔ)的MMIC和混合器件將在CATV基礎(chǔ)設(shè)施市場占據(jù)75%的份額，每年的需求增長為18%。相比之下，到2009年用于CATV的半導(dǎo)體市場增長率僅有3%。北美和亞太地區(qū)將推動CATV基礎(chǔ)設(shè)施增長，占2009年新數(shù)字有線電視用戶的89%。這將推動CATV網(wǎng)絡(luò)中systemamplifier和lineextender的需求，它們使用混合硅和砷化鎵的部件。據(jù)市場研究公司StrategyAnalytics發(fā)表的報告稱，無線局域網(wǎng)GaAs集成電路市場2003年預(yù)計將增長139%，到2008年的混合年平均增長率將達到21%。交換機和電源放大器是GaAs集成電路增長的主要機會。到2008年，GaAs電源放大器將占1.77億件GaAs集成電路出貨量的67%。因此，StrategyAnalytics預(yù)測，全部無線局域網(wǎng)交換機集成電路都將使用砷化鎵技術(shù)，覆蓋5GHz和2.4Ghz頻率的雙頻段系統(tǒng)每個系統(tǒng)最多可采用2個交換機。全球5GHz無線局域網(wǎng)運營的統(tǒng)一以及迅速向采用802.11a/g組合設(shè)備的雙頻段系統(tǒng)過渡，將促進GaAs集成電路市場的增長。StrategyAnalytics的高級分析師AsifAnwar在聲明中稱，電源放大器將是這個市場的亮點。整個射頻（RF）和與802.11相關(guān)的芯片，包括電源放大器和交換機，在2003年的銷售收入將從2002年的4.87億美元增長到6.37億美元。到2008年，802.11a/g雙頻段組合設(shè)備將占整個出貨量的75%。2．4汽車電子產(chǎn)品市場需求據(jù)統(tǒng)計，我國每年因交通事故死亡人數(shù)達九萬人，損失愈百億元，已成為工傷事故的第一殺手。為避免交通事故的發(fā)生，在汽車中安裝防撞雷達已成必然趨勢。汽車防撞雷達一般采用毫米波段，在這些波段范圍內(nèi)，最適合的器件是GaAsIC?？梢钥闯?，隨著技術(shù)的成熟、成本的降低，汽車防撞雷達由豪華轎車向大量生產(chǎn)的中、低檔轎車發(fā)展，乃是必然趨勢。一旦GaAs器件進入量產(chǎn)的汽車領(lǐng)域，市場前景不可限量。鑒于此，GaAs業(yè)界和汽車業(yè)界的大批廠家已涉足于此。法國汽車零件制造商Valeo就曾同GaAsIC生產(chǎn)廠商Raytheon表示將合作生產(chǎn)雷達設(shè)備。2．5軍事電子產(chǎn)品市場需求軍事應(yīng)用是GaAs材料的傳統(tǒng)領(lǐng)域。GaAs工業(yè)能發(fā)展到今天的程度，首先應(yīng)歸功于早期軍事應(yīng)用的需求牽引。近年來，隨著移動通訊的迅速發(fā)展，民用占整個GaAs市場的份額已遠遠超過軍用，但軍用市場仍然是一個重要領(lǐng)域。第一次海灣戰(zhàn)爭中，伊拉克的蘇制雷達完全被美軍雷達所屏蔽，在信息戰(zhàn)中處于絕對被動位置，戰(zhàn)斗力大打折扣，曾被稱為“一場GaAs戰(zhàn)勝Si”的戰(zhàn)爭。自MIMIC計劃開始，美軍在多種戰(zhàn)術(shù)武器中開始裝備采用GaAsIC的設(shè)備，如主力戰(zhàn)機中裝載GaAsMMIC相控陣雷達，電子戰(zhàn)設(shè)備采用GaAs器件，多種導(dǎo)彈中裝載GaAs引信等。在最近的伊拉克戰(zhàn)爭中，美軍數(shù)字化部隊的出現(xiàn)，表明其GaAs設(shè)備（如：GPS）裝備部隊的進程加快。隨著這種樣板部隊的普及，對GaAsIC的需求必將大增。而且，相對于民用來說，軍用市場相對可以承受較高的價格，這也是2001年整個GaAs市場不景氣時，主要占據(jù)軍用市場的幾家美國GaAsIC公司效益仍然較好的原因。2.6砷化鎵在LED方面的需求市場發(fā)光二極管(LightEmittingDiode;LED)是半導(dǎo)體材料制成的組件，也是一種微細的固態(tài)光源，可將電能轉(zhuǎn)換為光，不但體積小，且壽命長、驅(qū)動電壓低、反應(yīng)速率快、耐震性特佳，能夠配合各種應(yīng)用設(shè)備的輕、薄及小型化之需求，早已成為日常生活中十分普及的產(chǎn)品。LED的種類繁多，依發(fā)光波長大致分為可見光與不可見光兩類?？梢姽釲ED主要以顯示用途為主，又以亮度1燭光(cd)作為一般LED和高亮度LED之分界點，前者廣泛應(yīng)用于各種室內(nèi)顯示用途，后者則適合于戶外顯示，如汽車煞車燈、戶外信息廣告牌和交通標志等；不可見光如紅外線LED則應(yīng)用在影印紙張尺寸檢知、家電用品遙控器、工廠自動檢測、自動門、自動沖水裝置控制等等。LED組件在量產(chǎn)過程中，通常依上、中、下游分工。上游主要產(chǎn)品為單芯片及磊芯片，單芯片是原材料的基板，大多為二元的III-V族化合物半導(dǎo)體材料，如砷化鎵(GaAs)或磷化鎵(GaP)等；磊芯片則已在單晶基板上成長多層不同厚度之多元材料的單晶薄膜，如AlxGa1-xAs/GaAsAlxGayIn1-x-yP/GaAs、InxGa1-xN/GaN等結(jié)構(gòu)，常用的技術(shù)有液相外延生成長法(LiquidPhaseEpitaxy，LPE)及有機金屬氣相外延生成長法(MetalOrganicVaporPhaseEpitaxy，MOVPE)等。中游業(yè)者依組件結(jié)構(gòu)之需求，先在磊芯片上蝕刻及制作電極，再切割為微細的LED晶粒