2017-全方位解读半导体行业_81页-10mb

半导体行业全方位解读总结

核心内容

半导体行业是现代科技和经济发展的核心驱动力，其材料和技术在各个领域有着广泛的应用。中国已成为全球最大的半导体市场，但自给率不足30%，每年进口额高达千亿美元。随着技术进步和市场需求增长，半导体行业正面临巨大的发展机遇与挑战。

主要观点

• 半导体的重要性：半导体材料在电子产品中起着关键作用，包括计算机、移动电话、数字录音机等。
• 中国半导体市场：中国半导体市场需求占全球59%，是全球增长的重要引擎。
• 技术发展：随着技术的进步，第三代半导体材料如碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN）因其宽禁带、高热导率、高击穿电场等特性，成为未来发展的重点。
• 产业链分析：半导体产业链包括上游（材料、设备）、中游（芯片制造、封测）和下游（应用领域），各环节均有其关键企业和技术。
• 市场格局：全球半导体市场由少数企业主导，如三星、台积电、信越化学、SUMCO等，中国企业在部分领域具备一定竞争力。

关键信息

半导体材料分类

• 元素半导体：硅（Si）、锗（Ge）
• 化合物半导体：砷化镓（GaAs）、氮化镓（GaN）、碳化硅（SiC）等

第一代至第三代半导体材料

• 第一代：硅、锗，主要用于大规模集成电路。
• 第二代：砷化镓、磷化铟，用于光电子系统。
• 第三代：碳化硅、氮化镓，具有更高的性能，适用于高温、高频、大功率和高能效器件。

半导体材料制备方法

• 单晶生长：直拉法（CZ）、区熔法（FZ）、磁控直拉法、液封直拉法等。
• 外延生长：液相外延、气相外延、分子束外延等。

单晶硅市场

• 全球市场：2013年全球单晶硅片市场约240亿美元，其中晶圆硅片占比80亿美元。
• 国内需求：2013年国内300mm硅片需求约30万片，预计到2020年需求将超过100万片。
• 主要厂商：日本信越、SUMCO、美国MEMC、德国Siltronic等。

砷化镓市场

• 应用领域：微波功率器件、光通信、LED、汽车雷达等。
• 主要厂商：Skyworks、稳懋、Cree、英飞凌等。
• 技术挑战：GaAs器件在高频、高温、大功率等应用中表现优异，但市场仍以IDM厂商为主。

碳化硅市场

• 性能优势：宽禁带、高热导率、高击穿电场、抗辐射能力。
• 应用领域：高温器件、节能功率器件、微波-高频器件、光电器件等。
• 市场预测：2015年后SiC功率器件市场将以40%的年复合增长率增长，预计2020年市场规模将达8亿美元。
• 技术难点：SiC单晶制备难度大、成本高，大尺寸晶圆制备技术仍需突破。

氮化镓市场

• 性能优势：宽禁带、高电子迁移率、强极化、可实现低维量子结构。
• 应用领域：LED、电力电子、通信等。
• 制备技术：异质外延生长为主，GaN自支撑衬底研究正在进行中。

半导体产业链分析

上游

• 半导体设备：主要集中在亚洲，尤其是台湾地区。
• 半导体材料：技术壁垒高，主要由日韩、北美企业主导，中国市场份额逐渐上升。

中游

• 芯片制造：分为IDM、Fabless和Foundry三种模式，其中IDM模式包括英特尔、三星等。
• 封装测试：在全球半导体市场中占有重要地位，2014年全球封装产值达525亿美元。

下游

• 应用领域：包括计算机、通信、消费电子、汽车、工业、军事等。
• 市场趋势：随着技术进步，SiC和GaN在新能源、电力电子、通信等领域的应用将更加广泛。

半导体产业现状及发展趋势

• 中国现状：半导体市场庞大，但自给率低，依赖进口。
• 发展趋势：第三代半导体材料（SiC、GaN）将逐步取代传统材料（Si），推动行业向更高性能、更高效率发展。
• 技术突破：随着450mm硅片研发推进，以及SiC、GaN制备技术的进步，半导体行业将迎来新的发展机遇。