砷化鎵材料國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)供應(yīng)生產(chǎn)廠家及需求現(xiàn)狀

精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上專心---專注---專業(yè)專心---專注---專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上專心---專注---專業(yè)砷化鎵材料國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)供應(yīng)現(xiàn)狀及主要需求1國(guó)內(nèi)外砷化鎵材料發(fā)展現(xiàn)狀半絕緣砷化鎵材料主要用于高頻通信器件，受到近年民用無(wú)線通信市場(chǎng)尤其是手機(jī)市場(chǎng)的拉動(dòng)，半絕緣砷化鎵材料的市場(chǎng)規(guī)模也出現(xiàn)了快速增長(zhǎng)的局面。2003～2008年，半絕緣砷化鎵市場(chǎng)需求增長(zhǎng)了54%。目前微電子用砷化鎵晶片市場(chǎng)主要掌握在日本住友電工（SumitomoElectric）、費(fèi)里伯格（FreibergerCompoundMaterials）、日立電線（HitachiCable）和美國(guó)AXT等四家大公司手中。主要以生產(chǎn)4、6英寸砷化鎵材料為主。費(fèi)里伯格公司供應(yīng)LEC法生長(zhǎng)的3、4、6英寸半絕緣砷化鎵襯底，供應(yīng)VGF法生長(zhǎng)的4、6英寸半絕緣砷化鎵襯底。住友供應(yīng)VB法生長(zhǎng)的4、6英寸半絕緣砷化鎵襯底。日立電線供應(yīng)LEC法生長(zhǎng)的2、3、4、6英寸半絕緣砷化鎵襯底。AXT供應(yīng)VGF法生長(zhǎng)的2、3、4、6英寸半絕緣砷化鎵襯底。表1國(guó)際砷化鎵材料主要生產(chǎn)廠商主要企業(yè)所在地區(qū)新光電科技股份有限公司臺(tái)灣高平磊晶科技股份有限公司臺(tái)灣晶茂達(dá)半導(dǎo)體科技股份有限公司臺(tái)灣元砷光電科技股份有限公司臺(tái)灣勝陽(yáng)光電科技股份有限公司臺(tái)灣巨鎵科技股份有限公司臺(tái)灣穩(wěn)懋半導(dǎo)體有限公司臺(tái)灣日立電線公司日本古河電工日本住友電工日本RFMicroDeviceRFMicroDevice美國(guó)Anadigics美國(guó)Conexant美國(guó)目前中國(guó)的砷化鎵材料生產(chǎn)企業(yè)主要以LED用低阻砷化鎵晶片為代表的低端市場(chǎng)為主，利潤(rùn)率較高的微電子用4～6英寸半絕緣晶片還沒有形成產(chǎn)業(yè)規(guī)模。中國(guó)大陸從事砷化鎵材料研發(fā)與生產(chǎn)的公司主要有：北京通美晶體技術(shù)有限公司（AXT）、中科晶電信息材料（北京）有限公司、天津晶明電子材料有限責(zé)任公司（中電集團(tuán)46研究所）、北京中科鎵英半導(dǎo)體有限公司、北京國(guó)瑞電子材料有限責(zé)任公司、揚(yáng)州中顯機(jī)械有限公司、山東遠(yuǎn)東高科技材料有限公司、大慶佳昌科技有限公司、新鄉(xiāng)神舟晶體科技發(fā)展有限公司（原國(guó)營(yíng)542廠）等九家。北京通美是美國(guó)AXT獨(dú)資子公司，其資金、管理和技術(shù)實(shí)力在國(guó)內(nèi)砷化鎵材料行業(yè)首屈一指，產(chǎn)品主要以VGF法4、6英寸半絕緣砷化鎵材料為主。其在高純鎵、高純砷、高純鍺以及氮化硼坩堝等方面均有投資，有效地控制了公司成本，2009年銷售收入8000萬(wàn)美元，短期內(nèi)國(guó)內(nèi)其它各公司還難以和北京通美形成真正的競(jìng)爭(zhēng)。中科晶電成立于2006年，主要從事VGF砷化鎵單晶生長(zhǎng)和拋光片生產(chǎn)，該公司為民營(yíng)企業(yè)，總投資為2500萬(wàn)美元，在高純砷和高純鎵方面也已投資建廠。2009年月產(chǎn)2英寸砷化鎵晶片10萬(wàn)片，2010年月產(chǎn)達(dá)到15萬(wàn)片天津晶明公司成立于2007年，由中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第四十六研究所投資，注冊(cè)資本1400萬(wàn)元，總投入約5000萬(wàn)元。主要產(chǎn)品為2英寸LED用VB法低阻砷化鎵晶體及拋光片，兼顧少量3~4英寸半絕緣砷化鎵單晶材料。目前擁用LEC單晶爐4臺(tái)，VB單晶爐60臺(tái)，已建成一條完整的單晶生長(zhǎng)及拋光片加工生產(chǎn)線，目前月產(chǎn)約為中科鎵英公司成立于2001年，晶體生長(zhǎng)只有兩臺(tái)LEC單晶爐，目前主要在國(guó)內(nèi)購(gòu)買HB或VGF砷化鎵單晶進(jìn)行拋光片加工，銷售對(duì)象主要是國(guó)內(nèi)的LED外延企業(yè)，月產(chǎn)約2~3萬(wàn)片。北京國(guó)瑞公司和揚(yáng)州中顯公司主要生產(chǎn)2～2.5英寸HB砷化鎵單晶，山東遠(yuǎn)東公司主要生產(chǎn)2英寸LEC（或稱LEVB）砷化鎵單晶，這三家公司的產(chǎn)品主要針對(duì)LED市場(chǎng)，其單晶質(zhì)量、成品率以及整體經(jīng)營(yíng)狀況都很穩(wěn)定。這大慶佳昌原主要從事LEC砷化鎵單晶生長(zhǎng)，曾生長(zhǎng)出8英寸LEC砷化鎵單晶樣品。2009年?duì)幦〉秸㈨?xiàng)投資1.3億元，轉(zhuǎn)向以VGF工藝生產(chǎn)LED用低阻砷化鎵材料，目前已完成廠房建設(shè)和小試生產(chǎn)，其產(chǎn)品定位主要在4新鄉(xiāng)神舟公司主要從事LEC和HB砷化鎵單晶生長(zhǎng)，近期開始進(jìn)行VGF法砷化鎵工藝研究，目前的市場(chǎng)定位還不是很明確，主要以承擔(dān)軍工科研任務(wù)為主。表2國(guó)內(nèi)砷化鎵材料主要生產(chǎn)企業(yè)主要企業(yè)采用工藝晶體直徑所在地區(qū)中科晶電信息材料（北京）有限公司VGF2/4北京天津晶明電子材料有限責(zé)任公司（46所）VB/VGF/LEC2/4天津北京中科鎵英半導(dǎo)體有限公司LEC2/4北京北京國(guó)瑞電子材料有限責(zé)任公司HB2/2.5北京揚(yáng)州中顯機(jī)械有限公司HB2/2.5揚(yáng)州山東遠(yuǎn)東高科技材料有限公司LEC(LEVB)2/3濟(jì)寧大慶佳昌科技有限公司LEC/VGF2/4大慶新鄉(xiāng)神舟晶體科技發(fā)展有限公司HB/LEC2/3新鄉(xiāng)2、砷化鎵應(yīng)用領(lǐng)域及市場(chǎng)需求2．1砷化鎵應(yīng)用領(lǐng)域概述砷化鎵半導(dǎo)體材料與傳統(tǒng)的硅材料相比，它的電子移動(dòng)率約為硅材料的5.7倍,。它具有很高的電子遷移率、寬禁帶、直接帶隙，消耗功率低的特性。因此,廣泛運(yùn)用於高頻及無(wú)線通訊(主要為超過(guò)1GHz以上的頻率).適于制做IC器件。所制出的這種高頻、高速、防輻射的高溫器件，通常應(yīng)用于激光器、無(wú)線通信、光纖通信、移動(dòng)通信、GPS全球?qū)Ш降阮I(lǐng)域。砷化鎵除在IC產(chǎn)品應(yīng)用以外,也可加入其它元素改變能帶隙及其產(chǎn)生光電反應(yīng)，達(dá)到所對(duì)應(yīng)的光波波長(zhǎng),制作成光電元件。由此可以看出，砷化鎵材料的應(yīng)用領(lǐng)域主要分為微電子領(lǐng)域和光電子領(lǐng)域。在微電子領(lǐng)域中，使用的化合物半導(dǎo)體材料屬于高端產(chǎn)品，主要用于制作無(wú)線通訊（衛(wèi)星通訊、移動(dòng)通訊）、光纖通訊、汽車電子等用的微波器件。在光電子領(lǐng)域中，使用的化合物半導(dǎo)體材料屬于低端產(chǎn)品，主要用于制作發(fā)光二極管、激光器及其它光電子器件。無(wú)線通訊、光纖通訊、汽車電子等領(lǐng)域的高速發(fā)展，使得對(duì)砷化鎵器件和電路的需求量急劇增加，進(jìn)而極大地增加了對(duì)半絕緣砷化鎵材料的需求量。作為半絕緣砷化鎵下游產(chǎn)業(yè)的砷化鎵集成電路業(yè)市場(chǎng)平均增長(zhǎng)近年都在40%以上，盡管砷化鎵分立器件的市場(chǎng)份額在逐步減少，砷化鎵射頻器件市場(chǎng)仍有30%的年增長(zhǎng)，加之衛(wèi)星通訊系統(tǒng)和車載雷達(dá)用砷化鎵單晶的潛在市場(chǎng)，半絕緣砷化鎵的需求前景非?？春?。”2．2光通訊市場(chǎng)需求光纖通信具有高速、大容量、傳輸業(yè)務(wù)信息多的特點(diǎn)，是構(gòu)筑“信息高速公路”的主干，成為現(xiàn)代信息社會(huì)的支柱產(chǎn)業(yè)。而移動(dòng)通信包括陸基、衛(wèi)星移動(dòng)通信及全球定位系統(tǒng)，最終實(shí)現(xiàn)在任意時(shí)間、任意地點(diǎn)與任何通信對(duì)象進(jìn)行通信理想境界，其市場(chǎng)容量十分巨大。光纖通信中，大于2.5G比特/秒的光通信傳輸系統(tǒng)，其光通信收發(fā)系統(tǒng)均需采用GaAs超高速專用電路。光通信發(fā)展極為迅速，據(jù)國(guó)外報(bào)道，光纖通信模擬GaAs市場(chǎng)近幾年以年均34%的速度增長(zhǎng)，到2004年增長(zhǎng)到約16.2億美元的市場(chǎng)規(guī)模，10Gb/s設(shè)備已成為最大的市場(chǎng)。在10Gb/s、40Gb/s系統(tǒng)中所用的器件和集成電路，包括激光驅(qū)動(dòng)電路、MUX、DEMUX、跨阻放大器、限譜放大器等，GaAs材料將占據(jù)重要位置。2．3無(wú)線局域網(wǎng)（WLAN）市場(chǎng)需求WLAN的概念雖提出較早，但由于技術(shù)的障礙一直未得到發(fā)展，直到90年代初方獲得較多的關(guān)切，并產(chǎn)生了IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)，頻段為902～928MHZ，但由于速度僅達(dá)到2Mbps，仍未能受到市場(chǎng)過(guò)多賞識(shí)，1999年底，IEEE802.11b標(biāo)準(zhǔn)提出，頻率提高到2.4～2.48GHZ，速率達(dá)到11Mbps，市場(chǎng)接受程度大大提高。據(jù)ForwordConcepts報(bào)告，WLAN芯片市場(chǎng)2002年達(dá)3.64億美元。在2.4GHZ以下頻率時(shí)，使用SiGe乃至SiBiCMOS即可，而5GHZ以上的芯片，則以GaAsIC為佳，如：Ratheon、Envara等公司開發(fā)的芯片均采用GaAs材料。為盡快滿足WLAN市場(chǎng)需求，Anadigics收購(gòu)了RFSolutions的GaAs功放生產(chǎn)線?？梢?，無(wú)線局域網(wǎng)的高端傳輸必然對(duì)CaAs有很大需求。根據(jù)StrategyAnalytics預(yù)測(cè)，在可預(yù)見的將來(lái)，數(shù)字有線電視（CATV）服務(wù)將需要基于砷化鎵（GaAs）的高端基礎(chǔ)設(shè)施元器件。到2009年，以GaAs為基礎(chǔ)的MMIC和混合器件將在CATV基礎(chǔ)設(shè)施市場(chǎng)占據(jù)75%的份額，每年的需求增長(zhǎng)為18%。相比之下，到2009年用于CATV的半導(dǎo)體市場(chǎng)增長(zhǎng)率僅有3%。北美和亞太地區(qū)將推動(dòng)CATV基礎(chǔ)設(shè)施增長(zhǎng)，占2009年新數(shù)字有線電視用戶的89%。這將推動(dòng)CATV網(wǎng)絡(luò)中systemamplifier和lineextender的需求，它們使用混合硅和砷化鎵的部件。據(jù)市場(chǎng)研究公司StrategyAnalytics發(fā)表的報(bào)告稱，無(wú)線局域網(wǎng)GaAs集成電路市場(chǎng)2003年預(yù)計(jì)將增長(zhǎng)139%，到2008年的混合年平均增長(zhǎng)率將達(dá)到21%。交換機(jī)和電源放大器是GaAs集成電路增長(zhǎng)的主要機(jī)會(huì)。到2008年，GaAs電源放大器將占1.77億件GaAs集成電路出貨量的67%。因此，StrategyAnalytics預(yù)測(cè)，全部無(wú)線局域網(wǎng)交換機(jī)集成電路都將使用砷化鎵技術(shù)，覆蓋5GHz和2.4Ghz頻率的雙頻段系統(tǒng)每個(gè)系統(tǒng)最多可采用2個(gè)交換機(jī)。全球5GHz無(wú)線局域網(wǎng)運(yùn)營(yíng)的統(tǒng)一以及迅速向采用802.11a/g組合設(shè)備的雙頻段系統(tǒng)過(guò)渡，將促進(jìn)GaAs集成電路市場(chǎng)的增長(zhǎng)。StrategyAnalytics的高級(jí)分析師AsifAnwar在聲明中稱，電源放大器將是這個(gè)市場(chǎng)的亮點(diǎn)。整個(gè)射頻（RF）和與802.11相關(guān)的芯片，包括電源放大器和交換機(jī)，在2003年的銷售收入將從2002年的4.87億美元增長(zhǎng)到6.37億美元。到2008年，802.11a/g雙頻段組合設(shè)備將占整個(gè)出貨量的75%。2．4汽車電子產(chǎn)品市場(chǎng)需求據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)每年因交通事故死亡人數(shù)達(dá)九萬(wàn)人，損失愈百億元，已成為工傷事故的第一殺手。為避免交通事故的發(fā)生，在汽車中安裝防撞雷達(dá)已成必然趨勢(shì)。汽車防撞雷達(dá)一般采用毫米波段，在這些波段范圍內(nèi)，最適合的器件是GaAsIC?？梢钥闯?，隨著技術(shù)的成熟、成本的降低，汽車防撞雷達(dá)由豪華轎車向大量生產(chǎn)的中、低檔轎車發(fā)展，乃是必然趨勢(shì)。一旦GaAs器件進(jìn)入量產(chǎn)的汽車領(lǐng)域，市場(chǎng)前景不可限量。鑒于此，GaAs業(yè)界和汽車業(yè)界的大批廠家已涉足于此。法國(guó)汽車零件制造商Valeo就曾同GaAsIC生產(chǎn)廠商Raytheon表示將合作生產(chǎn)雷達(dá)設(shè)備。2．5軍事電子產(chǎn)品市場(chǎng)需求軍事應(yīng)用是GaAs材料的傳統(tǒng)領(lǐng)域。GaAs工業(yè)能發(fā)展到今天的程度，首先應(yīng)歸功于早期軍事應(yīng)用的需求牽引。近年來(lái)，隨著移動(dòng)通訊的迅速發(fā)展，民用占整個(gè)GaAs市場(chǎng)的份額已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)軍用，但軍用市場(chǎng)仍然是一個(gè)重要領(lǐng)域。第一次海灣戰(zhàn)爭(zhēng)中，伊拉克的蘇制雷達(dá)完全被美軍雷達(dá)所屏蔽，在信息戰(zhàn)中處于絕對(duì)被動(dòng)位置，戰(zhàn)斗力大打折扣，曾被稱為“一場(chǎng)GaAs戰(zhàn)勝Si”的戰(zhàn)爭(zhēng)。自MIMIC計(jì)劃開始，美軍在多種戰(zhàn)術(shù)武器中開始裝備采用GaAsIC的設(shè)備，如主力戰(zhàn)機(jī)中裝載GaAsMMIC相控陣?yán)走_(dá)，電子戰(zhàn)設(shè)備采用GaAs器件，多種導(dǎo)彈中裝載GaAs引信等。在最近的伊拉克戰(zhàn)爭(zhēng)中，美軍數(shù)字化部隊(duì)的出現(xiàn)，表明其GaAs設(shè)備（如：GPS）裝備部隊(duì)的進(jìn)程加快。隨著這種樣板部隊(duì)的普及，對(duì)GaAsIC的需求必將大增。而且，相對(duì)于民用來(lái)說(shuō)，軍用市場(chǎng)相對(duì)可以承受較高的價(jià)格，這也是2001年整個(gè)GaAs市場(chǎng)不景氣時(shí)，主要占據(jù)軍用市場(chǎng)的幾家美國(guó)GaAsIC公司效益仍然較好的原因。2.6砷化鎵在LED方面的需求市場(chǎng)發(fā)光二極管(LightEmittingDiode;LED)是半導(dǎo)體材料制成的組件，也是一種微細(xì)的固態(tài)光源，可將電能轉(zhuǎn)換為光，不但體積小，且壽命長(zhǎng)、驅(qū)動(dòng)電壓低、反應(yīng)速率快、耐震性特佳，能夠配合各種應(yīng)用設(shè)備的輕、薄及小型化之需求，早已成為日常生活中十分普及的產(chǎn)品。LED的種類繁多，依發(fā)光波長(zhǎng)大致分為可見光與不可見光兩類?？梢姽釲ED主要以顯示用途為主，又以亮度1燭光(cd)作為一般LED和高亮度LED之分界點(diǎn)，前者廣泛應(yīng)用于各種室內(nèi)顯示用途，后者則適合于戶外顯示，如汽車煞車燈、戶外信息廣告牌和交通標(biāo)志等；不可見光如紅外線LED則應(yīng)用在影印紙張尺寸檢知、家電用品遙控器、工廠自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)門、自動(dòng)沖水裝置控制等等。LED組件在量產(chǎn)過(guò)程中，通常依上、中、下游分工。上游主要產(chǎn)品為單芯片及磊芯片，單芯片是原材料的基板，大多為二元的III-V族化合物半導(dǎo)體材料，如砷化鎵(GaAs)或磷化鎵(GaP)等；磊芯片則已在單晶基板上成長(zhǎng)多層不同厚度之多元材料的單晶薄膜，如AlxGa1-xAs/GaAsAlxGayIn1-x-yP/GaAs、InxGa1-xN/GaN等結(jié)構(gòu)，常用的技術(shù)有液相外延生成長(zhǎng)法(LiquidPhaseEpitaxy，LPE)及有機(jī)金屬氣相外延生成長(zhǎng)法(MetalOrganicVaporPhaseEpitaxy，MOVPE)等。中游業(yè)者依組件結(jié)構(gòu)之需求，先在磊芯片上蝕刻及制作電極，再切割為微細(xì)的LED晶粒