氧化镓行业发展分析及投资前景预测报告2023-2029年
【报告编号】28828
【出版日期】2023年04月
【交付方式】电子版或特快专递
【报告价格】【纸质版】:6500 【电子版】:6800 【合订版】:7000
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2023年3月西安邮电大学新型半导体器件与材料重点实验室的陈海峰教授团队成功在8英寸硅片上制备出了高质量的氧化镓外延片,这一成果标志着该校在超宽禁带半导体研究上取得重要进展。
近年来,我国在氧化镓的制备上连续取得突破性进展,从2022年的2英寸到6英寸,再到最新的8英寸,氧化镓制备技术越来越成熟。
2023年2月,我国首颗6英寸氧化镓单晶被成功制备,中国电科46所成功构建了适用于6英寸氧化镓单晶生长的热场结构,突破了6英寸氧化镓单晶生长技术,可用于6英寸氧化镓单晶衬底片的研制,达到国际最高水平。
2022年12月,铭镓半导体完成了4英寸氧化镓晶圆衬底技术突破,成为国内首个掌握第四代半导体氧化镓材料4英寸(001)相单晶衬底生长技术的产业化公司。
2022年5月,浙大杭州科创中心首次采用新技术路线成功制备2英寸 (50.8 mm)的氧化镓晶圆,而使用这种具有完全自主知识产权技术生产的2英寸氧化镓晶圆在国际上为首次。
在氧化镓研究上,科技日报2023年2月份报道,我国科研人员为氧化镓晶体管找到新结构方案。中国科学技术大学分别采用氧气氛围退火和氮离子注入技术,首次研制出了氧化镓垂直槽栅场效应晶体管。研究人员表示,这两项工作为氧化镓晶体管找到了新的技术路线和结构方案。
氧化镓:第四代半导体材料的佼佼者
氧化镓的别名是三氧化二镓,氧化镓(Ga2O3)是一种宽禁带半导体,也是一种透明的氧化物半导体材料,在光电子器件方面有广阔的应用前景,被用作于 Ga 基半导体材料的绝缘层,以及紫外线滤光片。
氧化镓是一种新型超宽禁带半导体材料,是被国际普遍关注并认可已开启产业化的第四代半导体材料。与碳化硅、氮化镓等第三代半导体相比,氧化镓的禁带宽度远高于后两者,其禁带宽度达到4.9eV,高于碳化硅的3.25eV和氮化镓的3.4eV。而氧化镓的击穿场强理论上可以达到8eV/cm,是氮化镓的2.5倍,是碳化硅的3倍多。
从功率半导体特性来看,与前代半导体材料相比,氧化镓材料具备更高的击穿电场强度与更低的导通电阻,从而能量损耗更低,功率转换效率更高。相关统计数据显示,氧化镓的损耗理论上是硅的1/3000、碳化硅的1/6、氮化镓的1/3。
另外,氧化镓具有良好的化学和热稳定性,成本低,制备方法简便、便于批量生产,在产业化方面优势明显。
氧化镓性能优势显著,但仍存在明显短板和应用瓶颈。氧化镓热导率仅为碳化硅的十分之一,是硅的五分之一。这也就意味着以氧化镓为材料基础的半导体器件存在着很大的散热难题,业界也一直在寻求更好的方法去优化和改善这一问题。
美国、日本、欧洲、韩国、台湾和中国正在开发氧化镓晶圆和器件。当美国政府对氧化镓的国家安全影响发出警告时,日本正在引领其商业化。其中,有三家公司作为氧化镓衬底、晶圆和器件的开发商和制造商脱颖而出,分别是美国的Kyma Technologies和日本的FLOSFIA和Novel Crystal Technology。
Novel CrystalTechnology 全球首次量产了100mm 4 英寸的“氧化镓”晶圆。
2021年该公司量产了以新一代功率半导体材料“氧化镓”制成的100mm 晶圆,这还是全球首次。这次量产的新一代晶圆可以使用原有100mm 晶圆的设备制造新一代产品,有效保护了企业的投资。
2022年Novell与大阳日酸株式会社、东京农业技术大学合作,将备受关注的氧化镓(β-Ga2O3)用HVPE法成功地在6英寸晶圆上沉积。
2022年三菱重工、丰田汽车子公司电装和日本开发银行投资的Flosfia将大规模生产使用氧化镓(硅的替代品)作为半导体材料的功率半导体。
政策层面,我国对氧化镓的关注度也不断增强。早在2018年,我国已启动了包括氧化镓、金刚石、氮化硼等在内的超宽禁带半导体材料的探索和研究。2022年,科技部将氧化镓列入“十四五”重点研发计划。
国内氧化镓材料研究单位主要包括中电科46所、深圳进化半导体、上海光机所、镓族科技、铭镓半导体、富加镓业等。此外,数十家高校院所积极展开氧化镓项目的研发工作,积累了丰富的技术成果。随着市场需求持续旺盛,这些科研成果有望逐步落地。
氧化镓市场发展潜力巨大
氧化镓产业化也在进行中。2022年6月30日,铭镓半导体完成近亿元A轮融资,融资将主要用于氧化镓项目的扩产与研发,预计2023年底将建成国内首条集晶体生长、晶体加工、薄膜外延于一体的氧化镓完整产业线。
氧化镓是第四代半导体材料,在市场对性能好、损耗低、功率密度高的功率器件需求不断释放背景下,氧化镓市场发展潜力巨大。
第一章 中国氧化镓行业概述
第一节 氧化镓行业相关分析
一、行业定义
二、行业特征
三、行业应用
第二节 氧化镓产业链概述
第三章 氧化镓全球最新动态
一、美国
二、日本
三、中国台湾
第二章 中国氧化镓行业环境分析(PEST)
第一节 经济环境
第二节 政策环境
一、国家政策
二、氧化镓行业准入政策
三、氧化镓材料行业技术政策
第三节 社会环境
第四节 技术环境
第三章 中国氧化镓行业发展分析
第一节 2020-2022年中国氧化镓行业的发展
一、中国氧化镓行业的发展概况
二、2020-2022年中国氧化镓行业规模及增长分析
第二节 2020-2022年中国氧化镓市场供应分析
一、2020-2022年中国氧化镓市场供应现状
二、2023-2029年中国氧化镓市场供应预测
三、氧化镓市场供应结构(国产/进口)
四、氧化镓市场供应地区结构
第三节 2020-2022年中国氧化镓市场需求分析
一、2020-2022年中国氧化镓市场需求现状
二、2023-2029年中国氧化镓市场需求量预测
三、2022年中国氧化镓市场需求结构(细分)
第四节 2022年中国氧化镓目标市场分析
一、2022年中国氧化镓产品目标市场界定
二、2022年中国氧化镓需求市场份额
第五节 中国氧化镓价格及预测
一、主要产品价格
二、价格影响因素
三、未来价格预测
第六节 中国氧化镓行业发展存在的问题
第四章中国氧化镓省市状况分析
第一节 北京
一、行业发展环境分析
二、行业产业政策分析
三、行业项目布局分析
第二节 深圳
一、行业发展环境分析
二、行业产业政策分析
三、行业项目布局分析
第二节 杭州
一、行业发展环境分析
二、行业产业政策分析
三、行业项目布局分析
第五章中国氧化镓行业财务现状
第一节 2020-2022年中国氧化镓行业整体运行指标
第二节 2020-2022年中国氧化镓行业成本费用分析
第三节 2020-2022年中国氧化镓行业获利能力分析
第四节 2020-2022年中国氧化镓行业运营指标
第五节 2020-2022年中国氧化镓行业负债指标
第六章 2020-2022年中国氧化镓行业竞争分析
第一节 国内生产企业状况
一、主要重点企业
二、主要研究机构
三、企业区域分布
四、企业规模经济效益
第七章中国氧化镓行业重点机构分析
第一节 杭州富加镓
一、企业概述
二、企业生产能力
三、企业产销情况
四、应用客户群分析
五、产品价格
六、氧化镓项目拟在建分析
第二节 镓族科技
一、企业概述
二、企业业务
三、企业研究进展
四、应用客户群分析
五、产品价格
六、氧化镓项目拟在建分析
第三节 湖南三安
一、企业概述
二、企业业务
三、企业研究进展
四、应用客户群分析
五、产品价格
六、氧化镓项目拟在建分
第四节铭镓半导体
一、企业概述
二、企业业务
三、企业研究进展
四、企业融资
五、产品价格
六、氧化镓项目拟在建分
第五节 西安邮电大学
一、机构概述
二、研究进展
第六节 中国科学技术大学
一、机构概述
二、研究进展
第七节中国电科46所
一、机构概述
二、研究进展
第八章中国氧化镓行业投资状况分析
第一节 氧化镓行业投资概述
一、2020-2022年投资规模
二、2022年投资结构
第三节 氧化镓行业投资机会分析
第四节 氧化镓行业投资前景分析
一、行业市场发展前景分析
二、行业市场主要应用领域带动商机
第九章中国氧化镓行业发展趋势与规划建议
第一节 中国氧化镓市场趋势预测
一、2023-2029年我国氧化镓市场发展趋势特点
二、2023-2029年我国氧化镓发展趋势预测
第二节 中国氧化镓市场供给趋势预测
一、2023-2029年氧化镓产品技术趋势
二、2023-2029年氧化镓供应量规模预测
三、2023-2029年氧化镓产量规模预测
第三节 中国氧化镓市场需求趋势预测
一、2023-2029年氧化镓市场需求热点
二、2023-2029年氧化镓市场出口预测
三、2023-2029年氧化镓需求量预测
四、2023-2029年氧化镓价格预测
第十章中国氧化镓行业发展策略分析
第一节 企业市场策略分析
一、研发策略分析
二、渠道策略分析
第二节 企业销售策略分析
一、产品定位策略分析
二、企业营销策略分析
第三节 中国氧化镓行业发展策略