2020年氮化镓GaN概念股--第三代半导体材料

事件:小米发布了新款手机小米 10 Pro,同时更引人关注的是发布了65W氮化镓的充电器,体积是标配的一半大小,售价 149 元。

终端客户积极推进,消费级GaN手机电源市场起量。全球首家采用GaN充电器的厂家是OPPO Reno Ace 手机搭载的 65W 快充, 在提升充电效率的同时减小体积。在今年的 CES2020 上,包括 Anker 在内的 30 家厂商推出了 66 款氮化镓快充产品。现在小米再紧接着推出氮化镓充电器,将把这个市场需求进一步扩大。未来如果苹果也开始采用氮化镓的充电器,氮化镓充电器的渗透率会加速上升。


一、GaN——第三代半导体材料

GaN 属于第三代半导体材料(又称为宽禁带半导体材料)。GaN 的禁带宽度、电子 饱和迁移速度、击穿场强和工作温度远远大于 Si 和 GaAs,具有作为电力电子器件和射 频器件的先天优势。目前第三代半导体材料以 SiC 和 GaN 为主。相较于 SiC,GaN 材 料的优势主要是成本低,易于大规模产业化。尽管耐压能力低于 SiC 器件,但优势在于 开关速度快。同时,GaN 如果配合 SiC 衬底,器件可同时适用高功率和高频率。 


半导体材料的发展主要体现在三个方面:1)衬底及外延材料向大直径发展;2)材 料质量和器件性能的提升;3)成本和价格的下降推动产业发展。在衬底方面,日本多 家公司已在出售 2~3 英寸 GaN 衬底;在外延片方面,4~6 英寸 Si 衬底 GaN 外延片的 材料已经实现量产。 

   氮化镓作为第三代半导体材料,有更高的禁带宽度,是迄今理论上电光、光电转换 效率最高的材料体系,下游应用包括微波射频器件(通信基站等),电力电子器件(电源 等),光电器件(LED 照明等)。


二、氮化镓应用

目前采用氮化镓的微波射频器件主要用于军事领域、4G/5G 通讯基站等,由于涉及 军事安全,国外对高性能氮化镓器件实行对华禁运。因此,发展自主氮化镓射频功放产业,有助于打破国外垄断,实现自主可控。


目前我们使用的电子及电源设备,如个人电脑适配器、音频/视频接收器和数字电 视等,有着占用空间大、不美观、发热导致电量损耗等缺点,而 GaN 能够减少电源体 积,同时提升效率。

不仅如此,GaN 在电源设备的应用还包括手机的快速充电及无线充电等,我们认 为随着消费电子朝小型化,智能化发展,GaN 将拥有更多应用场景。




三、氮化镓产业链分析

GaN 单晶衬 底(或 SiC、蓝宝石、Si)→GaN 材料外延→器件设计→器件制造,。目 前产业以 IDM 企业为主,但是设计与制造环节已经开始出现分工,如传 统硅晶圆代工厂台积电开始提供 GaN 制程代工服务,国内的三安集成也 有成熟的 GaN 制程代工服务。各环节相关企业来看,基本以欧美企业为 主,中国企业已经有所涉足。


四、概念股:


 

风险提示:

GaN 行业仍处于生命周期早期阶段,技术仍不成熟,行业成长有 可能不及预期,存在期望泡沫破灭的可能性。

GaN 的最大驱动因素来自 5G,若5G 行业发展不及预 期,有可能使 GaN 应用推迟。  

GaN 性能上优于现有半导体材料,但是若成本下降不及预期,有可能得不到大规模应用。 

GaN 大部分关键技术仍掌握在国外企业手中,国内企业材料和器 件制备技术上差距较远,国内企业的发展有可能受到国外企业的挤压。


更多概念股,可以点击左上角头像关注,在微博内搜索概念股股池。