化合物半导体行业发展分析( 26 页)

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目 录

1. 化合物半导体性能优势显著，有望迎来快速渗透........... 5

1.1 GaAs/GaN/SiC 优势显著，应用领域定位不同.......5

1.2 技术成熟&成本下降，SiC/GaN 有望加速渗透.......6

2 GaAs：射频和光电子需求旺盛，有望保持高增长............ 8

2.1 GaAs PA 为主流技术，受益于5G 等行业趋势.......9

2.2 3D 深度相机商用全面开启，GaAs 光电子未来可期...... 11

3. GaN：5G 关键器件，射频/电力电子领域优势显著..... 13

3.1 GaN：适合高频、高功率、低压应用领域............13

3.2 射频需求旺盛&快充快速起量，GaN 未来前景广阔......14

4. SiC：高压功率半导体关键器件，受益于新能源汽车快速增长....... 20

4.1 SiC：主要应用于高电压功率半导体领域.....20

4.2 新能源汽车及充电桩数量快速增长，SiC 器件需求旺盛..........21

附录.......... 26

图表目录

图1：GaAs/GaN 天线能具备尺寸小/低功耗/低成本等优势 ............. 5

图2：GaN 和SiC 代工价格较高（美元） ............ 5

图3：不同化合物半导体适应的工作频率和输出功率不同 ...... 6

图4：GaAs、SiC、GaN 优势应用领域不同 ........ 6

图5：SiC/GaN 技术稳步提升 ............. 6

图6：2017-2019 年各厂家在售的SiC/GaN 产品数量（款） .......... 7

图7：2018-2019 年650V 晶体管器件平均价格（元/A） ....... 7

图8：2017-2019 年RF GaN HEMT 平均价格（元/W） ....... 7

图9：SiC/GaN 在电力电子领域的渗透率情况 ...... 8

图10：2017-2023 年GaN 射频器件需求量预测（百万个） ........... 8

图11：GaAs 下游应用领域 ....... 8

图12：GaAs 射频器件应用 ....... 8

图13：16-23 年全球GaAs 产值及预测 ....... 9

图14：5G 渗透率快速提升 ....... 9

图15：三大运营商5G 用户（截止20.3）和5G 入网许可手机数（截止20.4） ........ 9

图16：5G 手机PA 数量显著增加（个） ............ 10

图17：17-23 年手机端功率放弃材料占比及预测 ........ 10

图18：GaAs RF 市场（等价6 寸晶圆）（万片） ........ 11

图19：GaAs 材料主要应用于制作红光及红外器件 ..... 11

图20：iPhone X 开启了3D 深度相机的大门...... 12

图21：16-23 年含有3D 深度相机手机出货量及预测（百万部） ........... 12

图22：17-23 年光电子领域用GaAs 衬底出货量及市场规模......... 12

图23：17-27 年GaAs 工业演变过程：从手机到汽车 .......... 13

图 24：GaN 下游主要应用 ...... 

图 25：国内GaN 下游应用份额分布（2017 年） ........ 

图 26：目前GaN 功率器件主要应用在200-600V 的低压领域...... 14

图27：GaAs、LDMOS、GaN 用于不同的基站 .......... 15

图28：GaN 在整个射频市场中的占比将持续提升 ....... 15

图29：5G 所用频率远高于4G ......... 15

图30：5G 基站功率较4G 基站提升了68% ....... 15

图31：GaN 能更好适应5G 宏基站建设 ............ 16

图32：GaN 封装尺寸可做到LDMOS 的约1/7 ........... 16

图 33：全球主要国家开启5G 商用，5G 基站建设加速 ....... 16

图 34：国内5G 宏基站新增预测 ..... 17

图 35：5G 宏基站PA 数量增长迅速，GaN 占比不断提升 ............ 17

图 36：现有雷达系统向基于GaN 的AESA 雷达系统升级............ 17

图 37：17-22 GaN 射频器件市场规模预测（亿美元） ........ 18

图38：GaN 相较于硅器件，可同时实现高频率高效率 ........ 19

图39：GaN 可集成外围驱动，缩小体积 ............ 19

图40：OPPO GaN 65W 充电器产品 ........ 19

图41：ANKER 在CES 展上推出的GaN 充电器 ........ 19

图42：高功率快充需求推动GaN 功率半导体市场规模快速提升 ........... 20

图43：SiC 功率半导体发展历程 ...... 20

图44：SiC 与Si 相比具有诸多优势 .......... 21

图45：SiC 器件能在汽车、工业、IT 及消费电子多个领域中替代Si 器件 ....... 21

图46：DC/AC 逆变器应用SiC 模块能显著降低重量和体积 .......... 22

图47：SiC DC/DC 转换器高频和功率密度高的特性有助于器件实现轻量化 ............ 22

图48：SiC DC/DC 转换器同功率下具有更高的效率 ............ 22

图49：特斯拉Model 3 中的SiC 器件 ....... 23

图50：SiC 功率器件节约系统成本 (美元) ......... 23

图51：新能源汽车中功率半导体价值量大幅提升 ........ 23

图52：可持续发展情境下新能源汽车保有量预测 ........ 23

图53：我国充电设施仍是短板 ......... 24

图54：充电桩建设不断加速 ............. 24

图55：2019-2023 年SiC 功率器件市场规模预测（单位：百万美元） ........... 24

图56：化合物半导体材料特性优势显著 ............. 26