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电子行业:化合物半导体需求旺盛 国产替代加速进行

2020-11-30 20:29:00

 

来源:东吴证券

投资要点

受移动通信、新能源汽车电子和光电应用带动,化合物半导体需求持续提升:化合物半导体相比单元素半导体具有禁带宽度大、电子迁移率高、具有直接跃迁型能带结构等特性,其中,禁带宽度大使得化合物半导体适用于制作大功率、耐高温半导体器件,电子迁移率高适用于制作高频、高速半导体器件,而具有直接跃迁型能带结构适用于制作光电器件,上述特性和优势使得化合物半导体在移动通信、新能源汽车电子和光电应用等领域拥有广泛的应用前景。

在射频应用市场:与传统硅基RFCMOS工艺相比,基于GaAs工艺的PA的高频损耗低、噪声小并且功率密度高,在5G智能终端市场的竞争力显著,而在5G基站中,与传统的Si基LDMOS工艺相比,基于GaN工艺的PA拥有更高的功率密度、工作频率、工作温度以及更低的发射功耗、能够更好地满足大规模MIMO基站的应用需求。随着5G建设的推进和5G终端设备的普及,射频应用市场对GaAs、GaN等化合物半导体的应用需求有望逐步提升。

在功率半导体应用市场:相比传统的Si材料,SiC是制作更高功率、高效率、高压、高频、高温以及小型化和轻量化功率半导体器件的理想材料之一,这使得SiC功率半导体成为新能源汽车电子市场的理想选择,在逆变器和车载充电器等场景加速普及。在逆变器场景中,相比Si基逆变器(SiIGBT和SiFRD),SiC(SiCMOSFET)可将逆变器效率提升3%-5%,开关损耗降低75%。在车载充电器场景中,与Si基AC-DC转换器(SiIGBT或SiMOSFET)相比,SiCAC-DC转换器(SiCMOSFET)能在保持芯片小尺寸的同时,实现高电压、高效率和高开关频率。

在光电应用市场:化合物半导体主要应用于太阳能电池、半导体照明、激光器和探测器等产品,基于GaAs的太阳能电池有着比Si基太阳能电池更高的效率和更好的耐温性;在光伏逆变器领域,SiC光伏逆变器效率可以达到99%,能量转换损耗可以降低50%以上,可极大降低逆变器的成本和体积。

投资建议:受移动通信、新能源汽车电子以及光电应用需求提升的带动,以GaAs、GaN、SiC等为代表的化合物半导体市场有望保持持续增长,相关产业链有望充分受益,建议关注:三安光电、新洁能、立昂微、华润微、捷捷微电、扬杰科技等。

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