周末专题：第三代半导体核心材料氮化镓

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氮化镓，第三代半导体进行时

GaN属于第三代半导体材料，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，具有作为电子器件和射频器件的先天优势。目前第三代半导体以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，但优势在于开关速度快。

氮化镓供给，知名厂商集中海外

GaN产业链基本包括衬底，外延片，器件制造等环节。其中硅基衬底主要供应商由德国和日本企业为主。外延片主要由日本、比利时和英国企业提供。我国企业尚未进入供给端第一梯队。

氮化镓需求，迄今光电转换效率最高的材料体系

GaN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。下流应用包括微波射频器件（通信基站等），电子电力器件（电源等），光电器件（LED照明等）

GaN通信基站领域需求:提高功率密度

相比硅组件，GaN可以在尺寸和能耗减半条件下，输送同等的功率，从而提高功率密度。

截止2017年12月，中国4g宏基站数量为328万座。中国5g宏基站数量有望达到500万座。为4g数量的1.5倍。宏基站建设，将会拉动基站端GaN射频器件需求量。根据专业研究机构预测，预计2023年基站端GaN射频器件规模达到顶峰（112.6亿元）

GaN电子电力器件需求:电源设备占主导

GaN作为第三代半导体材料，广泛应用于功率电子器件中。2018年GaN功率器件市场规模中，电源设备领域占比55%，激光雷达占比26%，其他下游应用还包括无线电等。

目前我国使用的电子及电源设备，有着占用空间大，不美观，发热导致电量损耗等缺点。而GaN能减少电源体积，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。我们认为随着消费电子朝着小型化，智能化的发展，GaN将拥有更多的应用场景。

2018年GaN功率器件国内市场规模约为1.2亿元，尚处于应用产品发展初期。市场乐观预测，2023年GaN功率市场电子规模有望达到4.24亿美元。

其他需求:光伏&军用领域

GaN成为降低光伏成本关键。预计2020年，宽禁带半导体（GaN和SiC）将引领太阳能逆变器市场规模约14亿美元。

相关上市公司

海特高新:目前公司已经完成GaN基站技术能力建设和硅基氮化镓功率器件的开发。已经具备5G氮化镓基站芯片代工能力。

三安光电:公司目前氮化镓射频涵盖5G领域，已经给几家公司送样。产品已经阶段性通过电应力可靠性检测，实现小批量供货。

另外捷捷微电和扬杰科技在SiC领域上有所布局。