我国氮化镓行业市场应用领域不断深入 国内投资快速增长

一、第三代半导体技术不断突破，氮化镓将领跑半导体市场

化工新材料领域是化工行业未来发展的一个重要方向，传统化工行业随着下游需求增速放缓，市占率向龙头集中是大趋势，核心竞争门槛为成本和效率；下游仍处于快速增长的新材料领域则不同，核心的竞争壁垒为研发能力、产业链验证门槛、服务能力等，随着政策支持，国内化工新材料行业有望迎来加速成长期。氮化镓（GaN）可同时涵盖射频和功率领域，特别是在高功率和高频率领域应用效果特别出色；可广泛应用于通信、计算机、消费电子、汽车电子、航空航天、国防军工等传统产业领域；由于商业化进展快，将领跑第三代半导体市场。

化合物半导体主要材料及应用领域

资料来源：观研天下数据中心整理

根据观研报告网发布的《中国氮化镓行业发展深度调研与未来投资研究报告（2022-2029年）》显示，第三代半导体是指化合物半导体，包括SiC(碳化硅)、GaN（氮化镓）、ZnO（氧化锌）、GaO（氧化镓）、AlN（氮化铝），以及金刚石等宽禁带半导体材料（导带与禁带间能隙差Eg>2.3eV）。第三代半导体具有高击穿电场、高热导率、高电子迁移率、高工作温度等优点。

不同半导体材料性能对比

资料来源：观研天下数据中心整理

以SiC和GaN为代表物质制作的器件具有更大的输出功率和更好的频率特性。 GaN作为一种宽禁带材料，和硅等传统半导体材料相比，能够在更高压、更高频、更高温度的环境下运行。

氮化镓器件的优势

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从结构上看，Si是垂直型的结构，GaN是平面型的结构，这也使得GaN的带隙远大于Si。SiC相比，GaN在成本方面表现出更强的潜力,且GaN器件是个平面器件,与现有的Si半导体工艺兼容性强,这使其更容易与其他半导体器件集成。

GaN具备带隙大( 3.4eV )、 绝缘破坏电场大( 2x 106V/cm )及饱和速度大( 2.7x 107cm/s )等Si及GaAs不具备的特点。由于容易实现异质结构,因此在LED、半导体激光器、高频及高功率元器件等领域的应用不断扩大。

氮化镓器件制作流程以及应用领域

资料来源：观研天下数据中心整理

硅基和碳化硅基的器件将率先商用：虽然基于GaN衬底的GaN器件，在各个性能指标都处于领先水平，但是衬底价格过高。所以硅基和碳化硅基的GaN器件将会率先商用。

基于不同工艺类型GaN器件性能对比

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各种类型GaN器件性能对比

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二、氮化镓获政策支持，国内投资不断扩大

自20年前出现首批商业产品以来，GaN已成为射频功率应用中LDMOS和GaAs的重要竞争对手，其性能和可靠性不断提高且成本不断降低。第一批GaN-on-SiC和GaN-on-Si器件几乎同时出现，但GaN-on-SiC技术更加成熟。目前在射频GaN市场上占主导地位的GaN-on-SiC突破了4GLTE无线基础设施市场，并有望在5G的Sub-6GHz实施方案的RRH（RemoteRadioHead）中进行部署。以氮化镓为材料的功率半导体器件可广泛应用于工业、通信、计算机、消费电子、汽车电子、航空航天、国防军工等传统产业领域。

第三代半导体材料行业是我国重点鼓励发展的产业，是支撑经济社会发展和保障国家安全的战略性和基础性产业。“十三五”时期以来，国家层面的政府部门发布了多项关于半导体行业、半导体材料行业的支持、引导政策，这些鼓励政策涉及减免企业税负、加大资金支持力度、建立产业研发技术体系等等。

氮化镓相关政策

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随着新能源电动企业的快速发展，全球各大车企和半导体厂商都将目光瞄准以碳化硅（SiC）与氮化镓（GaN）为代表的的第三代半导体领域。

近年来氮化镓相关投资汇总

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2022年国内GaN新增项目

资料来源：观研天下数据中心整理（zppeng）