砷化镓供应生产厂家

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1、砷化镓材料国内外市场供应现状及主要需求1 国内外砷化镓材料发展现状半绝缘砷化镓材料主要用于高频通信器件，受到近年民用无线通信市场尤其是手机市 场的拉动，半绝缘砷化镓材料的市场规模也出现了快速增长的局面。20032008年，半绝 缘砷化镓市场需求增长了 54%。目前微电子用砷化镓晶片市场主要掌握在日本住友电工(Sumitomo Electric)、费里伯格(Freiberger Compound Materials )、日立电线(Hitachi Cable) 和美国AXT等四家大公司手中。主要以生产4、6英寸砷化镓材料为主。费里伯格公司供 应LEC法生长的3、4、6英寸半绝缘砷化镓衬底，供应VG

2、F法生长的4、6英寸半绝缘砷 化镓衬底。住友供应VB法生长的4、6英寸半绝缘砷化镓衬底。日立电线供应LEC法生长 的2、3、4、6英寸半绝缘砷化镓衬底。AXT供应VGF法生长的2、3、4、6英寸半绝缘砷 化镓衬底。表1国际砷化稼材料主要生产厂商主要企业所在地区新光电科技股份有限公司台湾高平磊晶科技股份有限公司台湾晶茂达半导体科技股份有限公司台湾兀砷光电科技股份有限公司台湾胜阳光电科技股份有限公司台湾巨鎵科技股份有限公司台湾稳懋半导体有限公司台湾日立电线公司日本古河电工日本住友电工日本RF Micro DeviceRF Micro Device美国Anadigics美国Conexant美国目前中

3、国的砷化镓材料生产企业主要以 LED 用低阻砷化镓晶片为代表的低端市场为 主，利润率较高的微电子用46英寸半绝缘晶片还没有形成产业规模。中国大陆从事砷化 镓材料研发与生产的公司主要有：北京通美晶体技术有限公司（AXT）、中科晶电信息材料 （北京）有限公司、天津晶明电子材料有限责任公司（中电集团46研究所）、北京中科镓英 半导体有限公司、北京国瑞电子材料有限责任公司、扬州中显机械有限公司、山东远东高科 技材料有限公司、大庆佳昌科技有限公司、新乡神舟晶体科技发展有限公司（原国营 542 厂）等九家。北京通美是美国AXT独资子公司，其资金、管理和技术实力在国内砷化镓材料行业首 屈一指，产品主要以VG

4、F法4、6英寸半绝缘砷化镓材料为主。其在高纯镓、高纯砷、高纯 锗以及氮化硼坩埚等方面均有投资，有效地控制了公司成本，2009年销售收入8 000万美元， 短期内国内其它各公司还难以和北京通美形成真正的竞争。中科晶电成立于 2006 年，主要从事 VGF 砷化镓单晶生长和抛光片生产，该公司为民 营企业，总投资为2 500万美元，在高纯砷和高纯镓方面也已投资建厂。 2009年月产2英寸 砷化镓晶片10万片， 2010年月产达到15万片。该公司是目前国内发展速度最快的砷化镓 企业。天津晶明公司成立于2007年，由中国电子科技集团公司第四十六研究所投资，注册资 本1400万元，总投入约5 000万元。

5、主要产品为2英寸LED用VB法低阻砷化镓晶体及抛 光片，兼顾少量34英寸半绝缘砷化镓单晶材料。目前拥用LEC单晶炉4台，VB单晶炉 60台，已建成一条完整的单晶生长及抛光片加工生产线，目前月产约为3万片。中科镓英公司成立于 2001 年，晶体生长只有两台 LEC 单晶炉，目前主要在国内购买 HB或VGF砷化镓单晶进行抛光片加工，销售对象主要是国内的LED外延企业,月产约23 万片。北京国瑞公司和扬州中显公司主要生产22.5英寸HB砷化镓单晶，山东远东公司主 要生产2英寸LEC （或称LEVB）砷化镓单晶，这三家公司的产品主要针对LED市场，其 单晶质量、成品率以及整体经营状况都很稳定。这三家公

6、司目前都没有晶片加工工序，只能 将单晶卖给其它公司进行加工。大庆佳昌原主要从事LEC砷化镓单晶生长，曾生长出8英寸LEC砷化镓单晶样品。2009 年争取到政府立项投资1.3亿元，转向以VGF工艺生产LED用低阻砷化镓材料，目前已完 成厂房建设和小试生产，其产品定位主要在4英寸市场。新乡神舟公司主要从事LEC和HB砷化镓单晶生长,近期开始进行VGF法砷化镓工艺 研究，目前的市场定位还不是很明确，主要以承担军工科研任务为主。表 2 国内砷化镓材料主要生产企业主要企业中科晶电信息材料（北京）有限公司天津晶明电子材料有限责任公司（46所）北京中科镓英半导体有限公司北京国瑞电子材料有限责任公司扬州中显机

7、械有限公司山东远东高科技材料有限公司大庆佳昌科技有限公司新乡神舟晶体科技发展有限公司采用工艺VGFVB/VGF/LECLECHBHBLEC(LEVB)LEC/VGFHB/LEC晶体直径2/42/42/42/2.52/2.52/32/42/3所在地区北京天津北京北京扬州济宁大庆新乡2、砷化镓应用领域及市场需求21砷化镓应用领域概述砷化镓半导体材料与传统的硅材料相比，它的电子移动率约为硅材料的5.7 倍,。它具有很高的电子迁移率、宽禁带、直接带隙,消耗功率低的特性。因此, 广泛运用於高频及无线通讯（主要为超过1 G H z以上的频率）.适于制做IC器件。 所制出的这种高频、高速、防辐射的高温器件,

8、通常应用于激光器、无线通信、 光纤通信、移动通信、GPS全球导航等领域。砷化镓除在IC产品应用以外，也 可加入其它元素改变能带隙及其产生光电反应,达到所对应的光波波长,制作成 光电元件。由此 可以看出,砷化镓材料的应用领域主要分为微电子领域和光电子领域。在微电子 领域中,使用的化合物半导体材料属于高端产品,主要用于制作无线通讯（卫星 通讯、移动通讯）、光纤通讯、汽车电子等用的微波器件。在光电子领域中,使 用的化合物半导体材料属于低端产品,主要用于制作发光二极管、激光器及其它 光电子器件。无线通讯、光纤通讯、汽车电子等领域的高速发展,使得对砷化镓 器件和电路的需求量急剧增加,进而极大地增加了对半

9、绝缘砷化镓材料的需求 量。作为半绝缘砷化镓下游产业的砷化镓集成电路业市场平均增长近年都在40% 以上,尽管砷化镓分立器件的市场份额在逐步减少,砷化镓射频器件市场仍有 30% 的年增长,加之卫星通讯系统和车载雷达用砷化镓单晶的潜在市场,半绝 缘砷化镓的需求前景非常看好。”2 2光通讯市场需求 光纤通信具有高速、大容量、传输业务信息多的特点,是构筑“信息高速公 路”的主干,成为现代信息社会的支柱产业。而移动通信包括陆基、卫星移动通 信及全球定位系统，最终实现在任意时间、任意地点与任何通信对象进行通信理 想境界，其市场容量十分巨大。光纤通信中，大于2.5G比特/秒的光通信传输系 统，其光通信收发系统

10、均需采用 GaAs 超高速专用电路。光通信发展极为迅速， 据国外报道，光纤通信模拟GaAs市场近几年以年均34%的速度增长，到2004年增 长到约16.2 亿美元的市场规模，10 Gb/s 设备已成为最大的市场。在10 Gb/s、 40 Gb/s系统中所用的器件和集成电路，包括激光驱动电路、MUX、DEMUX、跨阻 放大器、限谱放大器等，GaAs材料将占据重要位置。2. 3无线局域网（WLAN）市场需求WLAN 的概念虽提出较早，但由于技术的障碍一直未得到发展，直到90 年代初 方获得较多的关切，并产生了IEEE802.il标准，频段为902928 MHZ，但由于 速度仅达到2Mbps,仍未能

11、受到市场过多赏识，1999年底，IEEE802.11b标准提 出，频率提高到2.42.48GHZ,速率达到11Mbps，市场接受程度大大提高。据 ForwordConcepts报告，WLAN芯片市场2002年达3.64亿美元。在2.4 GHZ以下频 率时，使用SiGe乃至SiBiCMOS即可，而5GHZ以上的芯片，则以GaAs IC为佳， 如：Ratheon、Envara等公司开发的芯片均采用GaAs材料。为尽快满足WLAN市 场需求，Anadigics收购了RF Solutions的GaAs功放生产线。可见，无线局域 网的高端传输必然对CaAs有很大需求。根据Strategy Analyti

12、cs预测，在可预 见的将来，数字有线电视（CATV）服务将需要基于砷化镓（GaAs）的高端基础设 施元器件。到2009年，以GaAs为基础的MMIC和混合器件将在CATV基础设施市 场占据75%的份额，每年的需求增长为18%。相比之下，至【2009年用于CATV的半 导体市场增长率仅有3%。北美和亚太地区将推动CATV基础设施增长，占2009年 新数字有线电视用户的89%。这将推动CATV网络中system amplifier和line extender的需求，它们使用混合硅和砷化镓的部件。据市场研究公司Strategy Analytics发表的报告称，无线局域网GaAs集成电路市场2003年

13、预计将增长 139%，到2008年的混合年平均增长率将达到21%。交换机和电源放大器是GaAs 集成电路增长的主要机会。到2008年，GaAs电源放大器将占1.77亿件GaAs集成 电路出货量的67%。因此，Strategy Analytics预测，全部无线局域网交换机集 成电路都将使用砷化镓技术，覆盖5GHz和2.4Ghz频率的双频段系统每个系统最多 可采用2个交换机。全球5GHz无线局域网运营的统一以及迅速向采用802.11a/g 组合设备的双频段系统过渡，将促进GaAs集成电路市场的增长。Strategy Analytics的高级分析师Asif Anwar在声明中称，电源放大器将是这个市

14、场的 亮点。整个射频（RF）和与802.11相关的芯片，包括电源放大器和交换机，在2003 年的销售收入将从2002年的4.87亿美元增长到6.37亿美元。到2008年，802.11a/g 双频段组合设备将占整个出货量的75%。2. 4汽车电子产品市场需求 据统计，我国每年因交通事故死亡人数达九万人，损失愈百亿元，已成为工伤 事故的第一杀手。为避免交通事故的发生，在汽车中安装防撞雷达已成必然趋势。 汽车防撞雷达一般采用毫米波段，在这些波段范围内，最适合的器件是GaAs ICO 可以看出，随着技术的成熟、成本的降低，汽车防撞雷达由豪华轿车向大量生产 的中、低档轿车发展，乃是必然趋势。一旦GaAs

15、器件进入量产的汽车领域，市 场前景不可限量。鉴于此，GaAs业界和汽车业界的大批厂家已涉足于此。法国 汽车零件制造商Valeo就曾同GaAs IC生产厂商Raytheon表示将合作生产雷达 设备。2. 5军事电子产品市场需求军事应用是GaAs材料的传统领域。GaAs工业能发展到今天的程度，首先应归 功于早期军事应用的需求牵引。近年来，随着移动通讯的迅速发展，民用占整个 GaAs 市场的份额已远远超过军用，但军用市场仍然是一个重要领域。第一次海 湾战争中，伊拉克的苏制雷达完全被美军雷达所屏蔽，在信息战中处于绝对被动 位置，战斗力大打折扣，曾被称为“一场aAs战胜Si”的战争。自MIMIC计划开

16、始，美军在多种战术武器中开始装备采用GaAs IC的设备，如主力战机中装载 GaAs MMIC相控阵雷达，电子战设备采用GaAs器件，多种导弹中装载GaAs引信 等。在最近的伊拉克战争中，美军数字化部队的出现，表明其GaAs设备(如： GPS)装备部队的进程加快。随着这种样板部队的普及，对GaAs IC的需求 必将大增。而且，相对于民用来说，军用市场相对可以承受较高的价格，这也是 2001年整个GaAs市场不景气时，主要占据军用市场的几家美国GaAs IC公司效 益仍然较好的原因。2.6砷化镓在LED方面的需求市场发光二极管(Light Emitt ing Diode; LED)是半导体材料制

17、成的组件，也是一种 微细的固态光源，可将电能转换为光，不但体积小，且寿命长、驱动电压低、反 应速率快、耐震性特佳，能够配合各种应用设备的轻、薄及小型化之需求，早已 成为日常生活中十分普及的产品。LED的种类繁多，依发光波长大致分为可见光 与不可见光两类。可见光LED主要以显示用途为主，又以亮度1烛光(cd)作为 一般LED和高亮度LED之分界点，前者广泛应用于各种室内显示用途，后者则适 合于户外显示，如汽车煞车灯、户外信息广告牌和交通标志等；不可见光如红外 线LED则应用在影印纸张尺寸检知、家电用品遥控器、工厂自动检测、自动门、 自动冲水装置控制等等。LED组件在量产过程中，通常依上、中、下游

18、分工。上 游主要产品为单芯片及磊芯片，单芯片是原材料的基板，大多为二兀的III-V族 化合物半导体材料，如砷化镓(GaAs)或磷化镓(GaP)等；磊芯片则已在单晶基板 上成长多层不同厚度之多兀材料的单晶薄膜，如 AlxGa1-xAs/GaAsAlxGayIn1-x-yP/GaAs、InxGa1-xN/GaN 等结构，常用的技术有液相外延生成长法(Liquid Phase Epitaxy，LPE)及有机金属 气相外延生成长法(Metal Organic Vapor Phase Epitaxy MOVPE)等。中游业者 依组件结构之需求，先在磊芯片上蚀刻及制作电极，再切割为微细的LED晶粒， 其中

19、使用的制程技术有:光罩、干或湿式蚀刻、真空蒸镀及晶粒切割等；下游则 属封装业，将晶粒黏着在导线架，再封装成灯泡型(Lamp)、数字显示型(digit display)、点矩阵型(dot matrix)或表面黏着型(surface mount)等成品。发光 二极管系利用各种化合物半导体材料及组件结构的变化，设计出红、橙、黄、绿、 蓝、紫等各颜色，以及红外、紫外等不可见光LED。3 我国砷化镓材料发展趋势我国的砷化镓材料行业，虽然受到国家的高度重视，但由于投资强度不足且分散，研究 基础一直比较薄弱，发展速度缓慢。只是近几年由于半导体照明产业的拉动作用，部分民营 企业开始涉足这个行业，发展速度有所加

20、快，但也仅限于LED用的低端砷化镓材料，集成 电路和功率器件用的大直径半绝缘砷化镓材料还是掌握在少数国际大公司手中，国内所用的 4-6 英寸半绝缘砷化镓晶片仍然基本全部依赖进口。目前，国内的半绝缘砷化镓材料，在常规电学指标上与国外水平大体相当，但是材料的 微区特性、晶片精密加工和超净清洗封装方面与国外差距很大。由于现在国内正处在从多研 少产向批量生产过渡的阶段，正在逐步解决材料的电学性能均匀性差、批次间重复性差等问 题，缺乏材料和典型器件关系验证。另外关键设备落后也是造成上述局面的原因之一。我国砷化镓材料发展趋势将主要体现在以下几个方面： 增大晶体直径，目前发达国家6 英寸的半绝缘砷化镓产品已

21、经商用化，国内4 英寸 产品还没有实现商用，这方面差距还比较大； 降低单晶的缺陷密度，特别是位错，提高材料的电学和光学微区均匀性； 提高抛光片的表面质量，针对 MOCVD 和 MBE 外延需求，提供“开盒即用”(Epi-ready) 产品； 研发具有自主知识产权的新工艺，近年国内外 VGF 砷化镓生长技术发展很快，已经 成为砷化镓材料主流技术，但核心技术仍掌握在少数国际大公司手中，应在VGF设备和工 艺方面加大投入力度。iPhONe新机将在9月上市，功率放大器（PA）的供应链曝光，由Avago、TriQuint及Skyworks 三家共享，台湾稳懋、全新和宏捷科将协助代工出货，成为最大赢家。新

22、一代iPhone的供应商大多数延续旧的供应商，除了光学镜头厂因从500万画素 向上升级到800万画素，厂商要重新送认证，法人预估除了大立光已取得认证外，玉晶光也 可望取得认证。功率放大器（PA）则是台厂新商机。巴克莱证券预估，苹果预计9月推新一代iPhone，PA 由 Avago 、 TriQuint 及 Skyworks 三家共享，其中 Avago 是最大赢家，供货的金额居三 家之冠；TriQuint延续长期与苹果的伙伴关系分食第二块大饼；Skyworks也不会缺席。这三家通讯元件大厂在台湾各有其代工伙伴，Avago是稳懋的主要客户，Avago首 次打入 iPhone 供应链，稳懋业绩同步看

23、俏。稳懋主管表示，台湾的砷化镓地位在全球供应 链日益重要，稳懋到今年底月产能可达2万片，成为全球最大的砷化镓晶圆代工厂，营运会 逐月上扬，一季比一季好，明年还会更好。全新是最上游的砷化镓磊晶厂，在台湾最大的客户是稳懋，由于Avago在稳懋下 单，全新同时是稳懋与TriQuint的HBT最大供应商，对全新而言，受惠也相当大。全新主管表示，尽管外界对第三季智能型手机及平板计算机销售状况众说纷纭，但 全新目前的订单仍强，第三季业绩会比第二季好，挑战再创单季营运新高。宏捷科技大客户 Skyworks 也开始将声波滤波器整合至功率放大器，预期该项整合元件产品将成为 Skyworks 明年第二、三季的成长动能，Skyworks也可望释出更多标准元件的代工订单。除了 iPhone以外，第三季至少有19款的智能型手机和平板计算机上市，PA的需 求大幅增加。巴克莱预估，RF半导体（PA、滤波器及微波开关）将随著3G与4G的比例 提高，整体产值由2010年的35亿美元，成长至2011年的40亿美元与2012年之49.8亿美 元。