氮化镓衬底晶圆行业发展前景分析及市场趋势研究报告

2024年09月24日 Global Info Research行业调研机构发布的《全球氮化镓衬底晶圆行业总体规模、主要厂商及IPO上市调研报告，2024-2030》分析了全球氮化镓衬底晶圆总体规模，主要地区规模，主要企业规模和份额，主要产品分类规模，下游主要应用规模等。统计维度包括收入和市场份额等。不仅全面分析全球范围内主要企业竞争态势，收入和市场份额等。同时也重点分析全球市场主要厂商（品牌）产品特点、产品规格、收入、毛利率及市场份额、及发展动态。历史数据为2019至2023年，预测数据为2024至2030年。

氮化镓(GaN)主要是由人工合成的一种半导体材料，禁带宽度大于2.3eV，也称为宽禁带半导体材料。氮化镓最早是在1928年人工合成出来的材料。但它的单晶生长很难，目前氮化镓衬底晶圆仍然偏贵。商业场景（LED/射频RF/功率器件）中使用的多是异质外延片。氮化镓器件所选用的衬底主要有Si、SiC、GaN、蓝宝石等，在此基础上进行氮化镓的同质外延或异质外延。

GaN单晶衬底是外延GaN最理想的衬底，缺陷密度低，外延材料质量好。但GaN单晶生长设备要求高，控制工艺复杂，位错缺陷密度较高，良率较低，且相关技术发展较慢，GaN衬底片成本较高，应用受到限制。主流GaN衬底产品以2英寸为主，4英寸也已经实现商用。

根据Global Info Research电子及半导体项目团队最新调研，预计2030年全球氮化镓衬底晶圆产值达到305百万美元，2024-2030年期间年复合增长率CAGR为11.1%。

目前全球氮化镓衬底片，主要由两家日本厂商主导，主要第一梯队；中国企业处于第二梯队，代表性企业有镓特、纳维、三安和中镓等。受限于成本等因素，目前氮化镓衬底片主要用于光电激光器领域（如激光电视等），主要需求来自日本市场。对于其他领域来讲，氮化镓衬底片成本还是太高。

从目前情况来看，未来氮化镓外延片会有更好的发展前景，尤其是硅基氮化镓，目前已有几家企业如英飞凌、信越化学等，已开发了12英寸氮化镓晶圆，而英诺赛科目前是全球最大的8英寸GaN on Si晶圆生产商。氮化镓功率器件，目前主要应用于消费市场，如手机快充、LED照明、电动工具、PC机箱、电动二轮车/平衡车、电源适配器、TV电源等。未来随着技术的进步，预计进一步大规模应用到工业电机驱动与控制、通讯基站、LED照明、光伏及储能系统、数据中心、车载充电器(OBC)、车载激光雷达等领域。

在汽车领域，氮化镓功率器件的切入点是车载充电器(OBC)。车载充电器(OBC)将来自电网的交流电(AC)转换为直流电压，用于给电池组充电。采用氮化镓功率器件的OBC系统具备高效、紧凑、轻便和高可靠性等优点。OBC效率对电动汽车充电速度有显著影响:效率越高，充电时间整体越短。此外，还需要增加OBC系统的整体功率密度，因为这意味着更小、更轻的系统，这对车辆总重量的影响更小(即更长的行驶里程)。汽车厂商已经意识到，传统硅功率器件制造的obc的效率和功率密度已经达到了极限。氮化镓功率器件的属性，如寄生电容小、开关速度快、高频能力强、静态和动态损耗小等，使OBC系统的效率更高。此外，通过在更高的开关频率下操作OBC系统，可以缩小无源元件，从而获得更紧凑、更轻的系统。此外，更高频率的操作还可以使用小型和可靠的陶瓷电容器(而不是传统的笨重的更容易故障的电解电容器)。

根据不同产品类型，氮化镓衬底晶圆细分为：2英寸GaN衬底、 4英寸GaN衬底、 其他尺寸

根据氮化镓衬底晶圆不同下游应用，本文重点关注以下领域：激光二极管、 功率电子器件、 高频电子器件、 其他应用

全球氮化镓衬底晶圆主要企业，包括：住友 (SCIOCS)、 三菱化学、 镓特半导体科技有限公司、 苏州纳维科技有限公司、 三安光电（三安集成）、 东莞市中镓半导体科技有限公司、 无锡吴越半导体有限公司、 BTOZ、 Toyoda Gosei、 Kyma Technologies

审核编辑 黄宇