2017-全方位解读半导体行业_81页_11mb

报告摘要

半导体行业全方位解读总结

核心内容概述

半导体行业在全球科技和经济发展中占据重要地位，我国已成为全球最大的半导体市场，2014年市场份额占全球59%。然而，我国半导体产能仅占全球27%，自给率不足30%，每年进口额达千亿美元。随着2015年半导体行业并购浪潮的兴起，中国半导体行业迎来了新的发展契机。

主要观点与关键信息

半导体材料分类

元素半导体：主要为硅（Si）和锗（Ge），其中硅应用最广泛。
化合物半导体：包括Ⅲ-V族（如GaAs、InP）、Ⅱ-VI族（如CdS、ZnS）、氧化物（如ZnO）等，具有更高的禁带宽度和更优的性能。

第一代、第二代、第三代半导体

第一代：以Si和Ge为主，用于大规模集成电路。
第二代：以GaAs和InP为主，用于光电子系统，如光显示、光通讯、光储存。
第三代：以SiC、GaN等宽禁带半导体为主，适用于高频、大功率、高温、抗辐射等场景。

半导体材料制备方法

体单晶生长：包括直拉法（CZ）、区熔法（FZ）、液封直拉法、磁控直拉法、垂直梯度凝固、垂直布里奇曼、水平布里奇曼等，各有其优缺点。
片状晶生长：D-Web、S-R、EFG，适用于太阳能硅晶体。
外延生长：包括液相外延（LPE）、气相外延（VPE）、分子束外延（MBE），用于制造高性能半导体器件。

半导体产业链

上游：包括半导体设备和材料，如硅片、GaAs、SiC等。
中游：包括芯片设计、晶圆制造、封测等环节。
下游：包括电子产品、通信、汽车、工业、军事等应用领域。

单晶硅市场分析

单晶硅定义与特性：具有完整的点阵结构，纯度要求达99.9999%以上，广泛用于半导体器件和太阳能电池。
单晶硅制备方法：直拉法和区熔法为主，用于制造硅棒和硅片，不同方法在纯度、成本、应用等方面有差异。
市场现状与趋势：
- 全球半导体前段材料市场规模约240亿美元，其中硅片占比最高。
- 2013年全球硅片消耗约100亿平方英寸，12英寸硅片占70%。
- 中国单晶硅片需求增长迅速，预计到2020年将超过100万片。
- 450mm硅片技术尚未成熟，预计2017年才可小批量生产。
主要供应商：包括日本信越、SUMCO、美国MEMC、德国Siltronic等，中国主要企业有中环股份、隆基股份等。

砷化镓市场分析

GaAs特性：Ⅲ-V族化合物半导体，具有较高的电子迁移率和热导率。
应用领域：包括微波功率器件、光通信、LED、激光器、汽车雷达、航空航天等。
制备工艺：包括LEC、VGF、HB、PVT等，其中LEC和VGF较为成熟。
市场现状：全球GaAs市场主要由IDM厂商主导，如Skyworks、Cree、英飞凌等。
国内情况：中国GaAs市场增长迅速，但主要依赖进口，国内企业如中环股份、天科合达等正在逐步提升市场份额。

碳化硅市场分析

SiC特性：宽禁带半导体，具有高热导率、高击穿电场、高电子迁移速率。
应用领域：包括高温器件、节能功率器件、微波-高频器件、光电器件、抗辐射器件等。
制备工艺：Lely法、HVPE、CF-PVT等，其中HVPE是主流方法。
市场现状：全球SiC市场预计以40%的年复合增长率增长，2020年市场规模将达8亿美元。
国内情况：中国SiC市场发展迅速，天科合达、山东天岳、同光晶体等企业正在突破技术瓶颈，提升产能。

氮化镓市场分析

GaN特性：宽禁带半导体，具有高电子迁移率和良好的光学性能，适用于蓝光/紫外LED、高频器件等。
制备工艺：HVPE是主流，其他方法包括氨热法、助熔剂法等。
应用领域：LED、电力电子、光通信、雷达、传感器等。
市场现状：GaN基LED在LED电视、显示器、照明等领域应用广泛，市场前景良好。
国内情况：中国GaN市场发展迅速，但主要依赖进口，国内企业正在加强技术研发和产业化。

半导体企业与产业趋势

企业类型：包括IDM（如英特尔、三星）、Fabless（如高通、AMD）、Foundry（如台积电）。
市场趋势：
- 全球晶圆代工市场持续增长，2015年增长4.4%。
- 封测市场受IC需求影响，预计2016年略有下降。
- 第三代半导体（SiC、GaN）因其优越性能，正在迅速崛起，成为未来半导体发展的重点方向。
- 中国半导体产业面临技术瓶颈，但市场需求旺盛，发展潜力巨大。

总结

半导体行业是现代科技的重要基石，中国作为全球最大市场，虽在产能和自给率方面存在不足，但正通过技术进步和产业升级加快追赶步伐。第三代半导体材料如SiC和GaN因其在高温、高频、大功率等领域的优势，成为未来发展的关键方向。尽管面临高成本和制备技术难题，但随着技术突破和市场需求增长，中国半导体产业有望在这些领域取得更大进展。

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