一文看懂三安光电的化合物半导体结构与希望？办公空间吊灯

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一文看懂三安光电的化合物半导体结构与希望

2022-11-04    

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　　三安光电在led行业职位稳固，耐久竞争力较强，虽然LED芯片行业短期库存仍然较高，未来仍有去库存去产能的压力。而公司化合物半导体现在获得产业链上下游的高度支持，有望获得突破，将提升公司中耐久盈利增进空间。

　　近期三安光电的化合物半导体营业收到市场高度关注，我们通过此文先容公司在化合半导体结构及希望情形。

　　1、三安光电作为全球LED芯片龙头，何时最先结构化合物半导体?

　　公司在2022年起周全结构化合物半导体，目的打造化合物半导体制造领军者。2022年5月起，三安光电延伸其Ⅲ-Ⅴ族化合物(LED用砷化镓及氮化镓芯片)的生产履历，正式涉足化合物晶圆制造的代工服务。

　　2022年5月公司设立厦门三安集成并实行建设30万片/年砷化镓(GaAs)和6万片/年氮化镓(GaN) 外延片生产线。

　　2022年10月，三安集成电路最先实行试生产。

　　2022年11月，公司与GCS合资设立厦门三安环宇集成电路有限公司，其中三安光电股份占比51%。

　　2022年1月公司HBT工艺通过重点客户产物认证，2022年12月三安集成宣布推出海内第一家6英寸SiC晶圆代工制程，且所有工艺判断试验已完成。

　　2、三安光电重点结构的化合物半导体是什么?市场远景若何?

　　化合物半导体质料是由两种或两种以上元素以确定的原子配比形成的化合物，并具有确定的禁带宽度和能带结构等半导体性子的称为化合物半导体质料。

　　第二代、第三代半导体质料应用以三五族为代表的化合物半导体，在通讯射频、光通讯、电力电子等领域应用逐步增添。

　　区别于第一代由单元素如硅(Si)、锗(Ge)等所形成的半导体，化合物半导体指由两种或两种以上元素配比形成的化合物，例如砷化镓(GaAs)、氮化镓(GaN)、碳化硅(SiC)等化合物，其具有确定的禁带宽度和能带结构等半导体性子，在电子迁徙率、禁带宽度、功耗等指标上显示更优，具有高频、抗辐射、耐高电压等特征。这其中GaAs为第二代半导体，氮化镓(GaN)、碳化硅(SiC)等宽禁带质料第三代半导体。

　　凭证化合物半导体质料的质料特征差异，可分为宽禁带和窄禁带半导体质料。禁带宽度Eg< 2.3eV(电子伏特)，则称为窄禁带半导体，如锗(Ge)、硅(Si)、砷化镓(GaAs)以及磷化铟(InP);若禁带宽度Eg>2.3eV则称为宽禁带半导体，如碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)、H碳化硅(HSiC)、氮化铝(AlN)以及氮化镓铝(ALGaN)等。

　　宽禁带半导体质料具有禁带宽度大、击穿电场强度高、饱和电子漂移速率高、热导率大、介电常数小、抗辐射能力强以及优越的化学稳固性等特点，异常适合于制作抗辐射、高频、大功率和高密度集成的电子器件。

　　第三代半导体质料属于宽禁带半导体质料，和传统硅质料应用领域较为差异。

　　传统硅半导体更多的是用来制作存储器、处置器、数字电路和模拟电路等传统的集成电路芯片。而第三泰半导体例如碳化硅，由于能蒙受大电压和大电流，稀奇适适用来制造大功率器件、微波射频器件以及光电器件等。稀奇是在功率半导体领域，未来碳化硅成本降低后，有望对硅基的MOSFET IGBT等形成部门替换。

　　在种种化合物半导体质料中，GaAs现在占有主流市场，未来GaN /SiC市场迎来较好生长时机。GaAs现在占有主流市场应用于通讯领域，2G、3G 和 4G等时代PA主要质料是 GaAs全球市场容量靠近百亿美元。

　　GaN为大功率、高频性精彩，现在市场容量约10亿美元，应用于军事等特殊领域;

　　SiC在大功率应用中优势显著，作为高功率质料应用于汽车以及工业电力电子，现在市场容量约4亿美元，预计到2023年有望跨越15亿美元。

　　随着进入5G时代以及市场对宽禁带产物需求提升，SiC和GaN品级三代半导体将更能顺应未来的应用需求。

　　3、全球化合物半导体主要玩家有哪些?商业模式是若何的?

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　　在化合物半导体的射频及功率器件市场，现在主要以IDM厂商为主，代工模式为辅。

　　IDM厂分为美系厂商(如Qorvo、Skyworks、MACOM与Wolfspeed等)，以及日系厂商(如Sumitomo Electric、Murata等)两大阵营，而制造代工厂则以台系厂家稳懋、环宇及汉磊等为主要，从市场份额来看IDM厂商市场份额占有主流位置。

　　第三代半导体SiC/GaN器件现在供应商也主要以外资厂商为主，海内厂商逐步生长。

　　外洋SIC/GaN供应商包罗Fuji、英飞凌、Littelfuse、三菱、安森美半导体、意法半导体、罗姆、东芝和Wolfspeed等。同时台积电及天下先进，最先提供GaN-on-Si的代工营业，稳懋则主打GaN-on-SiC领域瞄准5G基站，X-Fab、汉磊及环宇提供SiC及GaN的基础代工营业。

　　随着代工营业的动员，第三代半导体质料的市场规模也进一步扩大。现在海内下游行业龙头企业比亚迪、阳光电源和华为等等都已经在产物系列中普遍使用了SiC MOSFET。国际欧洲市场，其350kW超级充电站已经接纳了Sic模块产物，在新能源车中的双向车载充电器、高性能电驱动单元等环节也逐步最先应用Sic模块。

　　而值得关注的是，三安集成的SiC工艺平台于2022年底公布，成为海内首个进入实质性量产的商业化6英寸化合物半导体集成电路制造平台。其可以为650V、1200V和更高额定肖特基势垒二极管(SBD)提供器件结构，很快还将推出针对900V、1200V和更高额定SBD的SiC MOSFET工艺。

　　4、三安集成现在生长规模及主要产物结构若何?

　　三安集成作为海内化合物半导体制造平台龙头，驻足海内广漠市场，面向全球高端需求。公司产物工艺结构较为完善，产物种别涵盖射频、电力电子、光通讯和滤波器板块，18年在职员工已突破800人，营收约1.71亿元，出货客户累计至73家，出货产物达270种。

　　随着公司砷化镓、光通讯产物逐渐受到客户大量验证使用，氮化镓和碳化硅产物逐渐由研发导入量产，2022年起出货量将会逐步增进。

　　在射频代工领域，三安集成在海内市场希望加速，获得更多工艺平台的客户认证，公司产物量产节奏加速。

　　在电力电子领域，公司已推出成熟的650V/1200V SiC器件工艺，并已获得包罗北美客户在内的行业客户的认证及订单;GaN器件相关工艺将于2022年第三季度完成所有工艺可靠性认证并推向市场。

　　光通讯领域在发射及吸收端，面向传统通讯市场以及新兴的5G相关市场、数据中央及消费类市场，均已推出成套解决方案。

　　三何在HBT工艺开发上提供完整差异应用领域之产物知足多样性的无线通讯需求。市场应用面上，也由手持式无线通讯，沿伸至物联网需求应用下5G产物

　　三何在GaAs pHEMT工艺开发上提供完整差异应用领域之产物，应用频率笼罩至Ka波段。产物种类多样化，知足多样性的市场需求。

　　三安IPD为可定制化的制程，底材高绝缘高阻抗，故可提供射频所需高性能的整合性被动元件的需求，如电阻、电感、电容等。

　　异质结双极暨假晶高电子迁徙率晶体管外延芯片(BiHEMT)，将InGaP HBT线性功率放大器、AlGaAs pHEMT高频开关、AlGaAs pHEMT逻辑控制电路、AlGaAs pHEM低噪声的功率放大器、被动组件及内部毗邻线路整合在单一砷化镓芯片中。

　　三安集成的氮化镓(GaN) E-HEMT手艺的目的是服务于消费者和工业应用，如适配器/充电器，电信/服务器smp，无线电源，车载充电器(OBC)和成本有用的解决方案。

　　5、化合物半导体近期焦点催化事项

　　当前凭证产业链调研多种迹象显示，为应对商业战及科技战，海内化合物半导体自主可控已迫在眉睫。

　　当前上至国家政策产业基金、下至电子终端品牌均纷纷出资、着力，助力海内化合物半导体早日实现自主可控。而这一阶段三安集成或成为主要的受益者，凭证公司2022年中报通告，“三安集成已取得海内主要客户的及格供应商认证，并与行业标杆企业睁开营业局限内的周全相助。”预示公司很快将有望对海内主要大客户出货化合物半导体产物，连系以下主要讯息，国信研究以为三安集成的化合物半导体有望在不久的未来获得主要突破。

　　(1)2022年3月美的携手三安集成电路打造团结实验室，有望加速助力公司第三代化合物半导体芯片快速导入。海内家电行业领军企业美的团体宣布，与市三安集成战略相助，配合确立第三代半导体团结实验室，将通过与三安集成配合研发第三代半导体功率器件，并有望加速导入三安产物导入白电应用。

　　(2)2022年下半年，华为出资投入化合物半导体公司，并加鼎力度与化合物半导体上下游公司协作。凭证工商信息显示，2022下半年，华为旗下的哈勃科技投资有限，投资海内领先的第三代半导体质料公司“山东天岳先进质料科技有限公司”，持股达10%。

　　该公司是我国第三代半导体质料碳化硅衬底及芯片生产领先企业。据产业链调研显示，华为除投资化合物半导体产业相关公司，并派焦点手艺职员与化合物产业链重点公司相助开发产物，加速海内化合物半导体手艺能力，其中也包罗三安集成。

　　(3)大基金二期蓄势待发，有望进一步助力海内化合物半导体生长。国家集成电路产业投资基金现在合计持有三安光电11.30%股权，为公司第二大股东。

　　(4)此前三安光电与华芯投资、国开行、三安团体约定四方确立战略相助关系，鼎力支持公司生长以III-V族化合物半导体为重点的集成电路营业，据产业调研显示，大基金二期现在已蓄势待发，将有望进一步助力海内化合物半导体生长。

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