随着小米快速充电器的发布,以碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)为代表的第三代半导体材料,正式应用于消费电子领域。“旧时王谢堂前燕,飞入寻常百姓家”,这预示着一个新的投资风口即将启动。这是一个新的产业时代,并非转瞬即逝的概念炒作,将会在一级市场、二级市场带来长久的投资机会。受未来广阔发展前景预期的影响,国内已经有很多企业,包括上市公司、非公众公司,都在抢滩布局第三代半导体领域。

随着小米发布氮化镓(GaN)快速充电器,体积小功率大发热低,引爆了市场对以氮化镓(GaN)为代表的第三代半导体产业的关注。

半导体产业发展至今,已经经历了三个阶段:

  • 第一代半导体材料以硅(Si)、锗(Ge)为代表;
  • 第二代半导体材料以砷化镓(GaAs)、磷化铟(InP)为代表;
  • 第三代半导体材料,目前各大厂商摩拳擦掌积极布局的,包括碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)、氧化锌(ZnO)、氮化铝(AlN)、金刚石等,以化合物半导体材料为主。

注:在实际应用中,目前还是以碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)为主,其余诸如金刚石、氧化锌(ZnO)等,还处于研究阶段,并未大规模产业化。

第三代半导体材料具有更宽的禁带宽度、更高的击穿电场、更高的热导率、更大的电子饱和度以及更高的抗辐射能力,补足了传统硅(Si)半导体材料的诸多短板,可以广泛于功率器件、射频器件、光电器件等,特别是随着5G时代的推进,毫米波对高功率、高频率的射频器件的性能提出了更高要求,加速了第三代半导体材料的应用。

注:功率器件应用产品包括MOSFET、IGBT、JFET、BJT等,主要应用于消费电子、电力、工业、轨道交通、新能源汽车等领域;射频器件应用产品包括功放PA、LNA、开关器、MMIC等,主要应用于通信、卫星遥感、雷达等领域;光电器件应用产品包括发光二极管(LED)、激光器(LD/VCSEL)等,主要应用于照明、激光等领域。

受未来发展前景广阔的预期影响,国内已经有很多企业抢滩布局第三代半导体领域,包括:

以及非上市公司,华为(海思、山东天岳)、中电科、华微电子、天津中环、上海镓特半导体、江苏能华、江苏纳维、苏州能讯、苏州晶湛、苏州捷芯威、英诺赛科、东莞中镓、东莞市中晶、重庆聚力成半导体、四川益丰电子、大连芯冠、北京世纪金光、山东天岳、山东加睿晶欣……

以上罗列的一大堆第三代半导体概念公司,有上市公司,也有非公众公司,业务也五花八门,有专注于碳化硅(SiC)材料,也有氮化镓(GaN)材料;有做设备,有做衬底,有做外延片的,还有做第三代半导体器件的;在应用领域,有做LED光电器件的,有做功率器件的,也有做射频器件的……

这里需要强调一下,大部分号称做氮化镓(GaN)材料的公司,其实做的都是砷化镓外延片,而且主要是硅基氮化镓外延片,并非氮化镓(GaN)衬底,这是两个技术含量差别很大的领域,单纯的氮化镓(GaN)晶体,国内企业基本搞不定。

根据品利基金陈启在“氮化镓(GaN)半导体产业解读”电话会议上称,蓝宝石基氮化镓外延片只能用来做LED;硅基氮化镓可以做功率器件和小功率的射频;碳化硅基本氮化镓可以制造大功率LED、功率器件和大功率射频芯片。

以不同材质(蓝宝石、硅、碳化硅、氮化镓)做衬底来制造氮化镓外延片,会有一些适配度的问题,生成的外延片质量也不同。当然,氮化镓基氮化镓外延片匹配度是最好的,其次是碳化硅基氮化镓外延片,而目前的主流是硅基氮化镓外延片,原因无他,只是基于成本方面的考虑。一片12英寸的硅晶圆,价格才几百块钱,而一片2英寸氮化镓晶圆,价格高达2万多

当然了,即便硅基氮化镓外延片价格稍微便宜一些,一片8英寸的硅基氮化镓外延片也超过1万元。而此次小米发布的快速充电头,用的就是硅基氮化镓,一个小小充电头价格150元,与友商相比,已经是良心价了。

因此,硅基氮化镓已经开始渗透到消费电子领域,碳化硅基本氮化镓开始逐步应用于一些不差钱的军工和高功率高频率的通信领域,而氮化镓基氮化镓的普及应用还遥遥无期。

因此,目前产业界所说的氮化镓概念,主要还是硅基氮化镓材料。

下面我们根据公开信息,统计了一下A股上市公司,在第三代半导体领域的布局

(供大家参考,不构成投资建议):

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