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            新锐 | 氮化镓挑起半导体界的大梁,进入倒计时?

              近些年,由于第三代半导体材料的相关研究大多处于初级阶段,围绕其展开的各种争论不绝于耳,其中最为激烈的便是碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)的“一哥”之争。而最近,无论是从研发应用引起的市场反响来讲,还是从年后股票市场追捧程度来看,氮化镓王者之相已露端倪。

              众所周知,第三代半导体又称宽禁带半导体,相较于第一代和第二代半导体材料,具有高击穿电场、高饱和电子速度、高热导率、高电子密度、高迁移率等特点和优势,以碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)、氧化锌(ZnO)、金刚石、氮化铝(AlN)等材料为代表。

              氮化镓将引领半导体革命

              由于碳化硅、氮化镓之外的其他第三代半导体材料大多处于实验室研发阶段。从应用领域上来讲,氮化镓可以在1~110GHz 范围的高频波段应用三大领域是LED(照明、显示)、射频通讯、高频功率器件;碳化硅主要应用领域在电网、轨道交通、电动汽车及充电桩领域。氮化镓适用于高频领域,碳化硅则主要适用于高压领域。从两者各自的特性,碳化硅是衬底材料最优的选择,以此生长碳化硅的外延片适合高压功率半导体,生长氮化镓的外延片适合中低压功率半导体、LED、射频。如果搭配碳化硅的衬底,氮化镓性能会更优异。

              

            新材料情报 | 新锐 | 氮化镓挑起半导体界的大梁,进入倒计时?


              氮化镓的应用研究比碳化硅要晚,但是近些年表现更为抢眼,原因有二:首先,氮化镓在降低成本方面显示出了更强的潜力。目前主流的氮化镓技术厂商都在研发以硅为衬底的氮化镓的器件,以替代昂贵的碳化硅衬底。有分析预测到2019年氮化镓MOSFET的成本将与传统的硅器件相当。其次,由于氮化镓器件是个平面器件,与现有的硅半导体工艺兼容性强,这使其更容易与其他半导体器件集成。

              近几年,氮化镓凡是出现,必定引起行业震动。在miniLED应用方面,去年6月硅谷创业公司Mojo Vision公开了超高效和明亮的微米级氮化镓LED屏幕,在芯片上使用氮化镓像素制成完整的阵列;射频应用方面主要是基站PA,去年底三安集成为华为代工PA芯片,采用高频性能更好的GaN材料;在功率器件氮化镓主要用在低压上,今年2月13日小米发布的体积更小、性能和功率倍增的65W氮化镓充电器引爆充电器市场,氮化镓相关概念股瞬间大涨,截止到2月17日A股相关上市公司中,三安光电、士兰微、华微电子和海特高新均实现了大涨,21只个股市值累计增加292亿。行业预计2025年氮化镓的市场规模超过100亿美元。

              将持续受益于氮化镓材料技术发展得国内优质上市公司标的有:

              海陆重工:旗下江苏能华是氮化镓的IDM企业有专业研发、生产以氮化镓( GaN)为代表的复合半导体高性能晶圆,并用其做成功率器件。其在小米充电器发布后实现6个一字板;

              

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              三安光电:LED照明龙头,miniLED龙头,第三代半导体芯片代工龙头,已建成国内第一条第三代半导体6″生产线,格力入股,给华为代工射频PA,未来有望成为5000亿市值的龙头企业。

              闻泰科技:收购的安世半导体在车载OBC 领域全球领先,安世入股的Transphorm 已经获得了车规级的认证,单车On-Board-Charge 的用量是5-6 颗GaN FET,按照单颗6 美元计算,单车OBC 价值量有30 美元之多。居于安世在汽车半导体中的地位,后续会开发出碳化硅的MOSFET模块,该部件占电动车成本的5%~10%,目前正处于电动车爆发式增长的阶段,闻泰也将是最大的受益者。闻泰的手机ODM+安世的汽车半导体IDM融合,手机产业向上游的手机芯片拓展,汽车半导体向下游的汽车电子发展,未来成长为消费电子和汽车电子制造双龙头的唯一标的,证券公司给予5000亿的市值预估。


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