氮化镓行业现状与发展规划趋势.pptx

氮化镓行业现状与发展规划趋势202X-XX-XX CONTENTS 行业分析报告氮化镓行业定义萌芽期（1969-1997年）产业链产业链政治环境1政治环境2政治环境2经济环境社会环境1社会环境2行业驱动因素行业驱动因素行业现状行业现状行业现状行业现状行业热点行业制约因素行业问题行业发展建议竞争格局行业发展趋势行业发展趋势代表企业1代表企业2 01氮化镓行业定义 氮化镓行业定义氮化镓化学式为GaN，英文名称为GalliumNitride，是氮和镓的化合物，属于第三代半导体材料，通常情况下为白色或者微黄色的固体粉末，具有稳定性高、熔点高、坚硬的特点。氮化镓有三种晶体结构，分别为纤锌矿、闪锌矿和岩盐矿，其中六方纤锌矿结构是稳态结构，存在形式最为广泛，立方闪锌矿是亚稳态结构，立方岩盐矿结构只有在极端高压情况下才会出现。纤锌矿结构的氮化镓是六角晶胞结构，即每个晶胞中含有6个氮（N）原子和6个镓（Ga）原子。晶格常数有a和c两个，a=0.3189nm，c=0.5185nm。纤锌矿结构的氮化镓存在两套米牌子晶格，分别仅包含Ga原子或仅包含N原子，这些原子沿c轴相互错开5/8c（c为晶格常数）。目前氮化镓晶圆的制备工艺中，应用最广泛的是HVPE工艺，具有操作简单，生长速度快的优点。HVPE法是指在温度为850度温区内放入金属镓，呈液态后，从热璧上层注入氯化氢气体，形成氯化镓气体，后将氯化镓气体传送至衬底，在1,000度至1,100度温度下与氨气反应，最终生成氮化镓晶体。 02萌芽期（1969-1997年） 萌芽期（1969-1997年）1969年，日本科学家Maruska等人采用氢化物气相沉积技术在蓝宝石衬底表面沉积出了氮化镓薄膜，但质量较差，1986年，赤崎勇和天野浩研制出了高质量氮化镓薄膜，并于1989年在全球首次研制出了PN结蓝光LED，1992年，中村修二以双异质结构代替PN结，研制出高效率GaN蓝光LED。扩张期（1998-2012年）发展期（2013年至今） 扩张期（1998-2012年）1998年，美国Cree公司开发出首个碳化硅基GaN高电子迁移率晶体管，从此LED照明开始商业化，2008年，氮化镓金属氧化物半导场效晶体（MOSFET）得到推广，2009年，EPC公司推出第一款商用增强型氮化镓（eGaN）晶体管；2010年，日本住友日本住友、日立等公司实现氮化镓衬底材料尺寸突破及进一步产品化。 发展期（2013年至今）2013年，中国科技部发布863计划，将第三代半导体产业列为战略发展产业，2021年，中国“十四五”计划明确提出要发展碳化硅、氮化镓等宽禁带半导体材料，中国本土企业海威华芯建立6英寸氮化镓半导体晶圆生产线，英诺赛科建立建立8英寸硅基氮化镓晶圆量产线。 03产业链 产业链产业链上游产业链中游产业链下游 产业链中游氮化镓器件制造商、设计制造一体、设计和代工厂 产业链下游5G基站、LED照明、国防军工、消费电子、航天航空、新能源汽车、光伏产业 04产业链 产业链产业链上游产业链中游产业链下游 产业链上游氮化镓衬底材料可分为蓝宝石、硅、碳化硅、氮化镓自支撑衬底四种材料。目前主流氮化镓器件公司采用碳化硅衬底。全球碳化硅衬底市场集中度高，美国在碳化硅衬底领域布局较早，美国企业CREE和Ⅱ-Ⅵ集团占据约60%的市占率。中国本土企业起步晚，市占率较低，仅10%左右。氮化镓四种衬底材料中，氮化镓自支撑衬底虽然缺陷密度低，外延材料质量好，但成本较高，且技术发展较慢，可量产的尺寸较小。碳化硅衬底与氮化镓器件匹配度高，性能好，且成本相对较低，因此受到广泛应用。天岳先进是中国碳化硅衬底行业龙头企业。天岳先进碳化硅衬底营业收入逐年递增，由2019年的0.9亿元上涨至2021年的9亿元。碳化硅衬底毛利率波动上涨，近三年维持在30%左右的水平。中国碳化硅衬底市场规模虽然较小，但相关企业经营状况良好，未来发展潜力较大。聚灿光电是中国生产制造氮化镓外延片的代表企业。2018年至2021年，聚灿光电氮化镓外延片营业收入持续上涨，从0.4亿元上涨至11亿元。主要原因为下游氮化镓材料市场需求上涨，氮化镓外延片产能持续稳定释放，从而带来营业收入的增长。2018年至2021年，聚灿光电氮化镓外延片毛利率由6.3%上涨至27.3%，涨幅大，增速快，主要原因为聚灿光电氮化镓外延片生产技术进步，产品性能得到提升，同时下游芯片市场需求旺盛，因此氮化镓外延片产品售价得到提升，从而实现毛利率的不断增长。 产业链中游IDM模式的企业能够充分发掘技术潜力，有条件率先实验并推行新技术，目前中国80%的氮化镓企业为IDM模式。Fabless模式的企业资产较轻，初始投资规模小，创业难度相对较小，且企业运行费用较低，占比5%。Foundry模式的企业无需承担由于市场调研不准、产品