化合物半导体供应商竞争力

外延生长市场中，英国 IQE 市场占比超 60%为绝对龙头。 英国 IQE 及中国台湾全新光电两家份额合计达 80%。 外延生长主要包括 MOCVD(化学气相沉淀)技术以及 MBE(分子束外延)技术两种。例如， IQE、 全新光电均采用 MOCVD，英特磊采用 MBE 技术。 HVPE(氢化物气相外延)技术主要应用于 GaN 衬底的生产。

化合物半导体外延厂商竞争力

化合物半导体晶圆需求厂商格局: IDM 与代工大厂并存

化合物半导体产业链呈现寡头竞争格局。 IDM 类厂商包括 Skyworks、 Broadcom(Avago)、 Qorvo、 Anadigics 等。 2016 年全球化合物半导体 IDM 呈现三寡头格局， 2016年 IDM 厂商 Skyworks、 Qorvo、 Broadcom 在砷化镓领域分别占据 30.7%、 28%、 7.4%市场份额。产业链呈现多模式整合态势，设计公司去晶圆化及 IDM 产能外包成为必然趋势。

全球砷化镓元件(含 IDM)产值分布

化合物半导体晶圆代工领域稳懋为第一大厂商，占比 66%，为绝对龙头。 第二、第三为宏捷科技 AWSC、 环宇科技 GCS，占比分别为 12%、 9%。国内设计推动代工， 大陆化合物半导体代工龙头呼之欲出。 目前国内 PA 设计已经涌现了锐迪科 RDA、 唯捷创芯 vanchip、汉天下、 飞骧科技等公司。

全球砷化镓代工市占率

国内化合物半导体设计厂商目前已经占领 2G/3G/4G/WiFi 等消费电子市场中的低端应用。 三安光电目前以 LED 应用为主，有望在化合物半导体代工填补国内空白，其募投产线建设顺利，有望 2018 年年底实现4000-6000 片/月产能，成为大陆第一家规模量产 GaAs/GaN 化合物晶圆代工企业。

化合物半导体晶圆下游应用拆分:性能独特，自成体系

化合物半导体下游具体应用主要可分为两大类:光学器件和电子设备。 光学器件包括LED 发光二极管、 LD 激光二极管、 PD 光接收器等。 电子器件包括 PA 功率放大器、 LNA低噪声放大器、射频开关、数模转换、微波单片 IC、功率半导体器件、霍尔元件等。 对于GaAs 材料而言， SC GaAs(单晶砷化镓) 主要应用于光学器件， SI GaAs(半绝缘砷化镓)

主要应用于电子器件。

化合物半导体晶圆对应下游应用

光学器件中， LED 为占比最大一项， LD/PD、 VCSEL 成长空间大。 Cree 大约 70%收入来自 LED，其余来自功率、射频、 SiC 晶圆。 SiC 衬底 80%的市场来自二极管，在所有宽禁带半导体衬底中， SiC 材料是最为成熟的。不同化合物半导体材料制造的 LED 对应不同波长光线: GaAs LED 发红光、绿光， GaP 发绿光， SiC 发黄光， GaN 发蓝光，应用 GaN蓝光 LED 激发黄色荧光材料可以制造白光 LED。此外 GaAs 可制造红外光 LED，常见的应用于遥控器红外发射， GaN 则可以制造紫外光 LED。 GaAs、 GaN 分别制造的红光、蓝光激光发射器可以应用于 CD、 DVD、蓝光光盘的读取。

各种材料工艺对应输出功率及频率

电子器件中，主要为射频和功率应用。 GaN on SiC、 GaN 自支撑衬底、 GaAs 衬底、GaAs on Si 主要应用于射频半导体(射频前端 PA 等); 而 GaN on Si 以及 SiC 衬底主要应用于功率半导体(汽车电子等)。

GaN 与 SiC 功率器件应用范围对比

GaN 由于功率密度高，在基站大功率器件领域具有独特优势。 相对于硅衬底来说， SiC衬底具有更好的热传导特性，目前业界超过 95%的 GaN 射频器件采用 SiC 衬底，如 Qorvo采用的正是基于 SiC 衬底的工艺，而硅基 GaN 器件可在 8 英寸晶圆制造，更具成本优势。在功率半导体领域， SiC 衬底与 GaN on Silicon 只在很小一部分领域有竞争。 GaN 市场大多是低压领域，而 SiC 在高压领域应用。 它们的边界大约是 600V。

下游主要应用分析:从制程材料看芯片国产化程度

(1)智能手机: IC 设计率先追赶，代工、材料尚待突破。

智能手机核心芯片涉及先进制程及化合物半导体材料， 国产率低。 以目前国产化芯片已采用较多的华为手机为例可大致看出国产芯片的“上限” 。

文章来源：《现代电子技术》 网址: http://www.xddzjs.cn/zonghexinwen/2020/1020/548.html