SMM7月21日讯:在2023 SMM第十一届小金属产业峰会稀散金属论坛上,北京特博万德科技有限公司总经理李洪明对中国三五族晶片市场及发展进行了详细地分析。其认为:全球半导体行业研发速度不断加快,应用产品品种也在不断扩大,新兴市场的崛起,使半导体原材料得到结构性的改善。未来价格将有涨幅。我国电子信息产业发展迅速,微电子、集成电路等生产规模持续扩大,高科技产业不断壮大,航空航天、军工装备生产实力不断增强,不论是硅材料,锗片,还是III-V族材料,未来需求都会增加,前景广阔。随着大数据和物联网等新兴技术的出现,市场对芯片及其他半导体设备的需求也将不断增加,半导体行业的未来利润可期。
半导体晶片
半导体材料(semiconductormaterial)导电能力介于导体与绝缘体之间,具有半导体性能、可用来制作半导体器件和集成电路的电子材料。
第一代:硅(Si)、锗(Ge)
目前,半导体器件和集成电路仍然主要是用硅晶体材料制造的,硅器件构成了全球销售的所有半导体产品的90%以上。
第二代:砷化镓 (GaAs)、磷化铟 (InP)
随着光通信的崛起和社会信息化的发展,砷化镓和磷化铟半导体激光器成为光通信系统中的关键器件,同时砷化镓高速器件也开拓了光纤及移动通信的新产业。
第三代:氮化镓(GaN)、碳化硅(SiC)
以氮化镓和碳化硅为代表的第三代半导体材料,具备高击穿电场、高热导率等优异性能,更适合于制作高温、高频、抗辐射及大功率电子器件,在半导体照明、新一代移动通信、能源互联网、高速轨道交通、新能源汽车、消费类电子等领域有广阔的应用前景。
单晶硅片Silicon wafers
锗片Ge wafers
锗是一种优良的半导体材料,可以用于制造高性能的锗基半导体器件。
锗是一种高温、高电子迁移率材料,可以用于制造高性能的航空航天电子器件,如红外探测器、激光器等。
随着航空航天技术的不断发展,锗的需求将继续增加。 此外,锗还可以用于制造太阳能电池、医疗设备、发光二极管等领域,因此锗的应用前景非常广泛,锗的市场前景非常广阔。
锗片可用于电子工业
可用于高频电路、射频电路、测量电路、放大器等领域。此外,锗单晶还可以制成高电导的锗电阻器、锗稳压器等电子元器件。
锗片可用于红外技术
锗单晶具有良好的红外透过性,可以用于制作红外滤光片等光学元件。同时,锗单晶的红外辐射特性也被用于红外成像、红外测温、生物医学检测、安防监控等领域。
锗片可用于光电子学
锗单晶可以制成高速光探测器、光伏器件、光电二极管、红外探测器等。同时,锗单晶还可以被用于制作半导体激光器,用于通信和材料加工等领域
锗片下游&展望
近年来红外光学和太阳能电池占据着越来越重要的地位,对锗需求均稳定增长。
随着技术的发展及人们对红外热像仪特性的理解,我国红外热像仪的民用领域也将逐步拓宽,红外光学应用领域将是未来锗需求的最主要增长点,代表着锗未来增长方向。
III-V族化合物晶片
GaAs用途
砷化镓的禁带宽度大于硅,可耐受更高电压;电子迁移率是硅6-7倍,因此高频性能十分优异,砷化镓半导体具有高频、抗辐射、耐高电压等特性在制作射频微波器件方面得到重要应用。
下游应用领域:
>>LED市场
>>LD市场(主要VCSEL)
>>射频领域市场
InP用途
InP 具有饱和电子漂移速度高、抗辐射能力强、导热性好、光电转换效率 高等诸多优点,被广泛应用于光通信、高频毫米波器件、光电集成电路和外层空间用太阳 电池等领域。
下游包括光模块器件、传感器件、射频器件,对应下游终端领域包括5G通信、数据中心、人工 智能、无人驾驶、可穿戴设备等领域。
GaN&GaP&GaSb&InSn&InAs等
电子迁移率高、晶格匹配性好,产品综合性能优异且可实现大规模生产,并具有设计灵活性高、自由度高的特点,应用领域涉及军用与民用,包括红外探测、激光、光电芯片等方面,可广泛应用在微电子、集成电路、红外探测器、激光器、通信、光伏发电、医学诊断、环境监测、武器装备、航空航天等领域,拥有极大发展空间。
现状与展望
未来价格提高
全球半导体行业研发速度不断加快,应用产品品种也在不断扩大,新兴市场的崛起,使半导体原材料得到结构性的改善。未来价格仍将上涨。
国际经济贸易自由化的深入推进,发达国家继续走向贸易全球化,市场需求增加,涨幅继续。
国内半导体行业表现良好,硅片需求也在不断增加。
技术的不断发展,硅片厂商不断推出高品质的产品,从而推动市场价格上涨。同时,厂商必须适应新技术的性能提升,以及激烈的价格竞争,由此也推动价格上涨和行业供需稳步增加。
生活水平的提高,物价上涨,提高工人待遇,生产成本提高,材料价格上涨。
高纯铟镓锗材料上涨,造成成本上涨。
应用前景
我国电子信息产业发展迅速,微电子、集成电路等生产规模持续扩大,高科技产业不断壮大,航空航天、军工装备生产实力不断增强,不论是硅材料,锗片,还是III-V族材料,未来需求都会增加,前景广阔。
市场需求
高科技和高性能产品的普及,智能家居、手机、汽车保有量和智能芯片销量逐年攀升,半导体行业市场将有巨大的增长空间。半导体行业技术水平也不断提高,未来的芯片更加灵活,性能更强,具有更高的集成度和稳定性,更适合电子产品发展。
随着大数据和物联网等新兴技术的出现,人们对芯片及其他半导体设备的需求也将不断增加,半导体行业的未来利润可期。
市场供应
半导体市场原应供应不足,短缺的技术人才,以及新技术芯片的开发和生产需要大量投入。要想在半导体行业获得竞争优势,需要不断引进大量的专业技术、设备,提高水平和生产效率,以满足市场需求。
但随着疫情和经济环境下行,订单缩减,很多工厂产能过剩。未来随着环境恢复,需求会恢复且大幅提升。