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5G关键材料——第三代半导体材料市场发展简析

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发表于 2019-7-2 08:58:00 | 显示全部楼层 |阅读模式

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前言

氮化镓(GaN)和碳化硅(SiC)并称为第三代半导体材料的双雄,由于性能不同,GaN和SiC的应用领域也不相同。GaN具有禁带宽度大、击穿电场高、饱和电子速率大、热导率高、化学性质稳定和抗辐射能力强等优点,已经成为5G时代最具增长潜质的热点材料之一。

一、第三代半导体材料行业市场发展现状

半导体在过去主要经历了三代变化,20世纪60年代以硅、锗为代表第一代半导体材料取代了笨重的电子管,带来了以集成电路为核心的微电子工业的发展和整个IT产业的飞跃。20世纪90年代以来,随着移动通信的飞速发展、以光纤通信为基础的信息高速公路和互联网的兴起,以砷化镓、磷化铟为代表的第二代半导体材料开始崭露头角。近年来,随着半导体器件应用领域的不断扩大,特别是特殊场合要求半导体能够在高温、强辐射、大功率等环境下性能依然保持稳定,以氮化镓及碳化硅为代表为代表的宽禁带材料为第三代半导体材料关注度日益提升,已成为全球高技术领域竞争战略制高争夺点,也是国际技术封锁的重点。

由于性能不同,GaN和SiC的应用领域也不相同,GaN具有禁带宽度大、击穿电场高、饱和电子速率大、热导率高、化学性质稳定和抗辐射能力强等优点,成为高温、高频、大功率微波器件的首选材料之一。

在通信基站应用领域,GaN是未来最具增长潜质的第三代半导体材料之一。与GaAs和InP等高频工艺相比,GaN器件输出的功率更大;与LDCMOS和SiC等功率工艺相比,GaN的频率特性更好,已经成为5G时代较大基站功率放大器的候选技术。在功率器件方面,目前氮化镓器件市场最初集中在200V以下的市场,包括电源与音频放大器等,从2014年开始,600V市场占比迅速提升,目前氮化镓已经逐步往更高的电压渗透。预计未来在600-900V的中低压领域GaN功率半导体与SiC功率半导体将会迎来应用上的竞争。

截至2018年底,全球GaN射频器件市场规模达31亿元,其中基站端GaN射频器件市场规模约13亿元。预计到2023年,全球GaN射频器件市场规模将达到90亿元,年均增长率超过23%;其中基站端GaN射频器件市场规模超过35亿元。

2017-2023年全球GaN射频器件市场规模预测

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资料来源:赛瑞研究

二、第三代半导体材料行业竞争格局分析

目前,GaN产业以IDM企业为主,但是设计与制造环节已经开始出现分工。具体到GaN产业链各环节相关企业来看,美日欧厂商在GaN等第三代半导体材料技术上处于领先地位,相比之下,国内在GaN领域还是较为弱势,主要还是依赖于国外代工厂商。

GaN产业链各环节主要企业

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资料来源:赛瑞研究
三、第三代半导体材料行业发展趋势分析

5G将带来半导体材料革命性的变化,随着通讯频段向高频迁移,基站和通信设备需要支持高频性能的射频器件,GaN的优势将逐步凸显。

5G电信基站发展趋势

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资料来源:赛瑞研究

目前电信基站领域横向扩散金属氧化物半导体、砷化镓、氮化镓三者占比相差不大,从未来发展趋势来看,5G通信频率最高可达85GHz,是GaN发挥优势的频段,使得GaN有望成为5G基站建设重点材料之一。

备注:本文摘自《2019年5G及关键材料市场发展研究报告》,完整目录如下:

第一章 5G行业发展综述
第一节 5G基本概述
一、5G的定义及特点
二、5G与4G比较分析
三、5G的商业模式
四、5G应用场景分析
第二节 5G产业发展历程分析
第三节 5G行业发展环境分析
第二章 5G产业链市场发展状况分析
第一节 5G产业链概述
第二节 5G产业链基础层市场分析
一、芯片
二、射频器件
第三节 5G产业链传输层市场分析
一、小基站
二、基站天线
三、光器件
第四节 5G产业链场景层市场分析
一、物联网
二、云计算
三、无人驾驶
四、VR/AR
第三章 全球5G行业发展分析
第一节 全球5G标准解读
第二节 主要国家5G商业化进展
第三节 全球5G行业竞争格局
第四节 全球5G行业发展趋势分析
第四章 中国5G行业发展分析
第一节 中国5G行业发展现状
第二节 中国5G行业市场规模预测
第三节 中国5G行业竞争格局
一、中国5G行业竞争状况
二、中国5G产业重点企业分析
第四节 中国5G行业发展趋势
第五章 5G行业关键材料市场分析
第一节 滤波器关键材料-微波介质陶瓷
一、滤波器关键材料行业市场发展现状
二、滤波器关键材料行业市场规模分析
三、滤波器关键材料行业竞争格局分析
四、滤波器关键材料行业发展趋势
第二节 手机天线材料——LCP与MPI
一、手机天线材料行业市场发展现状
二、手机天线材料行业市场规模分析
三、手机天线材料行业竞争格局分析
四、手机天线材料行业发展趋势
第三节 PCB关键材料——高频基材
一、PCB关键材料行业市场发展现状
二、PCB关键材料行业市场规模分析
三、PCB关键材料行业竞争格局分析
四、PCB关键材料行业发展趋势
第四节 第三代半导体材料——GaN
一、第三代半导体材料行业市场发展现状
二、第三代半导体材料行业市场规模分析
三、第三代半导体材料行业竞争格局分析
四、第三代半导体材料行业发展趋势
第五节 电磁屏蔽与导热材料
一、电磁屏蔽与导热材料行业市场发展现状
二、电磁屏蔽与导热材料行业市场规模分析
三、电磁屏蔽与导热材料行业竞争格局分析
四、电磁屏蔽与导热材料行业发展趋势
第六节 手机外壳材料——玻璃与陶瓷
一、手机外壳材料行业市场发展现状
二、手机外壳材料行业市场规模分析
三、手机外壳材料行业竞争格局分析
四、手机外壳材料行业发展趋势
第六章 5G行业关键材料发展评估及建议
第一节 5G行业关键材料发展评估
一、5G行业关键材料行业壁垒分析
二、5G行业关键材料市场风险分析
第二节 5G行业关键材料发展机遇分析

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