【行業】化合物半導體-大勢所趨大有可為(42頁)

半導體材料是半導體產業鏈上游中的重要組成部分,在集成電路、分立器件等半導體產品生產制造中起到關鍵性的作用。半導體材料可以根據半導體產品制造過程分為制造材料和封裝材料,其中制造材料主要是制造硅晶圓半導體、砷化鎵、氮化鎵、碳化硅等化合物半導體的芯片過程中所需的各類材料,封裝材料則是將制得的芯片在封裝切割過程中所用到的材料。

下游應用需求強勁,半導體材料市場不斷擴展。據中國電子材料行業協會數據,2018 年全球半導體材料銷售額達到 519 億美元,較 2017 年 469 億美元增長10.66%,其中制造材料、封裝測試材料銷售額分別為 322 億美元、197 億美元。2019 年受全球宏觀經濟影響,全球半導體材料市場規模有所下降,但其下降幅度低于整體半導體產業。2019 年全球半導體材料整體市場營收 483 億美元,同比下降 6.7%。2015 年至 2019 年,全球半導體制造材料銷售規模由 240 億美元增長到 293 億美元,年均復合增長率 5.11%。未來,在半導體芯片工藝升級、芯片尺寸持續小型化,以及全球硅材料、化合物半導體材料的品種和性能不斷迭代升級的影響下,半導體制造材料在材料銷售規模的占比預計將持續提高。

半導體材料共經歷了三個發展階段。第一階段出現在 20 世紀 50 年代,以硅(Si)、鍺(Ge)為代表的第一代半導體材料,主要用于分立器件和芯片制造,并引發了以集成電路為核心的微電子產業的迅速發展,在信息技術、航空航天、國防軍工、光伏等領域應用極其廣泛。第二階段是 20 世紀 90 年代,以砷化鎵(GaAs)、磷化銦(InP)等化合物為代表的化合物半導體材料,使半導體材料進入光電子領域,主要用于制作高速、高頻、大功率以及發光電子器件,也是制作高性能微波、毫米波器件的優良材料,廣泛應用在微波通信、光通信、衛星通信、光電器件、激光器和衛星導航等領域。第三階段是本世紀初,以氮化鎵(GaN)、碳化硅(SiC)等為代表的寬禁帶半導體材料,在禁帶寬度、擊穿電場強度、飽和電子漂移速率、熱導率以及抗輻射等關鍵參數方面具有顯著優勢,滿足了現代工業對高功率、高電壓、高頻率的需求,廣泛用于制作高溫、高頻、大功率和抗輻射電子器件,應用于半導體照明、5G 通信、衛星通信、光通信、電力電子、航空航天等領域。

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