第三代半导体材料爆发！氮化镓站上最强风口

随着市场对半导体性能的要求不断提高，第三代半导体等新型化合物材料凭借其性能优势开始崭露头角，成为行业未来重要增长点。

相对于第一代（硅基）半导体，第三代半导体禁带宽度大，电导率高、热导率高。第三代半导体的禁带宽度是第一代和第二代半导体禁带宽度的近3倍，具有更强的耐高压、高功率能力。

氮化镓(GaN)和碳化硅(SiC)并称为第三代半导体材料的双雄，由于性能不同，二者的应用领域也不相同。

氮化镓、高电流密度等优势，可显著减少电力损耗和散热负载，迅速应用于变频器、稳压器、变压器、无线充电等领域，是未来最具增长潜质的化合物半导体。

与GaAs和InP等高频工艺相比，氮化镓器件输出的功率更大；与LDCMOS和SiC等功率工艺相比，氮化镓的频率特性更好。

随着行业大规模商用，GaN生产成本有望迅速下降，进一步刺激GaN器件渗透，有望成为消费电子领域下一个杀手级应用。

GaN主要应用于生产功率器件，目前氮化镓器件有三分之二应用于军工电子，如军事通讯、电子干扰、雷达等领域。

在民用领域，氮化镓主要被应用于通讯基站、功率器件等领域。氮化镓基站PA的功放效率较其他材料更高，因而能节省大量电能，且其可以几乎覆盖无线通讯的所有频段，功率密度大，能够减少基站体积和质量。

氮化镓在光电子、高温大功率器件和高频微波器件应用方面有着广阔的前景。随着5G高频通信的商业化，GaN将在电信宏基站、真空管在雷达和航空电子应用中占有更多份额。

根据Yole估计，大多数Sub 6GHz的蜂窝网络都将采用氮化镓器件，因为LDMOS无法承受如此之高的频率，而砷化镓对于高功率应用又非理想之选。

同时，由于较高的频率会降低每个基站的覆盖范围，需要安装更多的晶体管，因此市场规模将迅速扩大。

Yole预测，GaN器件收入目前占整个市场20%左右，到2025年将占到50%以上，氮化镓功率器件规模有望达到4.5亿美元。

从产业链方面来看，氮化镓分为衬底、外延片和器件环节。

尽管碳化硅被更多地作为衬底材料（相较于氮化镓），国内仍有从事氮化镓单晶生长的企业，主要有苏州纳维、东莞中镓、上海镓特和芯元基等。

从事氮化镓外延片的国内厂商主要有三安光电、赛微电子、海陆重工、晶湛半导体、江苏能华、英诺赛科等。

从事氮化镓器件的厂商主要有三安光电、闻泰 科技 、赛微电子、聚灿光电、乾照光电等。

GaN技术的难点在于晶圆制备工艺，欧美日在此方面优势明显。由于将GaN晶体熔融所需气压极高，须采用外延技术生长GaN晶体来制备晶圆。

其中日本住友电工是全球最大GaN晶圆生产商，占据了90%以上的市场份额。GaN全球产能集中于IDM厂商，逐渐向垂直分工合作模式转变。美国Qorvo、日本住友电工、中国苏州能讯等均以IDM模式运营。

近年来随着产品和市场的多样化，开始呈现设计业与制造业分工的合作模式。

尤其在GaN电力电子器件市场，由于中国台湾地区的台积电公司和世界先进公司开放了代工产能，美国Transphorm、EPC、Navitas、加拿大GaN Systems等设计企业开始涌现。

在射频器件领域，目前LDMOS（横向扩散金属氧化物半导体）、GaAs（砷化镓）、GaN（氮化镓）三者占比相差不大，但据Yoledevelopment预测，至2025年，砷化镓市场份额基本维持不变的情况下，氮化镓有望替代大部分LDMOS份额，占据射频器件市场约50%的份额。

GaAs芯片已广泛应用于手机/WiFi等消费品电子领域，GaN PA具有最高功率、增益和效率，但成本相对较高、工艺成熟度略低，目前在近距离信号传输和军工电子方面应用较多。

经过多年的发展，国内拥有昂瑞微、华为海思、紫光展锐、卓胜微、唯捷创芯等20多家射频有源器件供应商。

根据2019年底昂瑞微董事长发表的题为《全球5G射频前端发展趋势和中国公司的应对之策》的报告显示，截至报告日，国内厂家在2G/3G市场占有率高达95%；在4G方面有30%的占有率，产品以中低端为主，销售额占比仅有10%。

目前我国半导体领域为中美 科技 等领域摩擦中的卡脖子方向，是中国 科技 崛起不可回避的环节，产业链高自主、高可控仍是未来的重点方向。第三代半导体相对硅基半导体偏低投入、较小差距有望得到重点支持，并具备弯道超车的可能。

9月16日早盘，第三代半导体板块表现活跃，截至上午10：30，其整体上涨1.14%，位居大智慧板块涨幅榜前列，露笑 科技 涨停，乾照光电也大涨12.64%，易事特（6.50%）、中科电气（5.12%）、聚灿光电（4.93%）、楚江新材（4.82%）和台基股份（4.15%）等个股涨幅也均逾4%。

光大证券行业策略分析师刘凯表示，第三代半导体材料主要分为碳化硅SiC和氮化镓GaN，相比于第一、二代半导体，其具有更高的禁带宽度、高击穿电压、电导率和热导率，在高温、高压、高功率和高频领域将替代前两代半导体材料。国内厂商在第三代半导体进行全产业链布局，自主可控能力较强。国内厂商布局第三代半导体的设备、衬底和器件全产业链环节，包括难度最大的衬底长晶环节，自动化程度较高的外延环节和应用于下游市场的器件环节，第三代半导体全产业链布局，可完全自主可控。 *** 作上，建议从以下三条主线掘金受益标的投资机会：1.设备厂商：露笑 科技 、晶盛机电；2.衬底厂商：天科合达等；3.器件厂商：三安光电、华润微、斯达半导、扬杰科。

（编辑 张伟）

美股费城半导体指数近期遭空头反扑，外媒直指，这波半导体股大跌的原因，可能与大陆官方规划发展第三代半导体产业，以反制川普政府打压有关。 财经 专栏作家认为，晶片龙头英特尔技术落后台积电二至三个世代，大陆至少花五年以上才能与大厂抗衡，因此台积电将维持优势，暂无竞争对手。

美股涨多就是最大利空，尽管目前没有反转步入熊市的迹象，不过，有30年 *** 盘经验股市大咖老马在商周专栏撰文指出，股市短期涨幅过大，累积潜在卖压就会暴增，下杀的力道也快又猛，但低接买盘随后又反手进场，主要是热钱没有更好去处。

他表示，在低利率环境下，持有现金不如多找一些好股票，资产增值速度远大于微薄的利息，因此建议，选对主流产业趋势，并长期持有，忽略小幅度拉回，时间将会证明一切。「以半导体产业资本支出仍持续成长来看， 科技 业将继续保持高速成长，投资人可多留意，千万别预设目标价，以免错失更多获利机会。」

由于美国对大陆不断发动 科技 围剿战，斩断外国供应链的种种行径，大陆计划在2021年至2025年，在科学研究、教育和融资方面大力支持第三代半导体产业，对此项任务赋予的优先程度「和当年制造原子d一样」。

研调机构Gavekal Dragonomics指出，由于大陆第一、二代半导体技术落后国际大厂，且目前没有其他国家在第三代技术居主导地位，大陆将以倾国之力押注该领域，希望如同5G一样实现弯道超车。目前中国电子 科技 集团、三安光电等中企已进军第三代半导体产业。

老马认为，美中 科技 战升级，大陆关键技术被卡住，因此全力发展半导体相关产业，但说实话，晶片龙头英特尔技术也已落后台积电二至三个世代，大陆没花费五年以上时间，不可能与先进技术相抗衡，所以「台积电将维持优势，暂无敌手，但部分低阶订单确实会受到影响」。#台湾#

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