Yole：2024年化合物半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀

  ICC訊（編譯：Nina）Yole Intelligence推出《2024年化合物半導(dǎo)體行業(yè)現(xiàn)狀報(bào)告》，全面分析市場(chǎng)動(dòng)態(tài)、生態(tài)系統(tǒng)演變和技術(shù)趨勢(shì)，重點(diǎn)關(guān)注CS襯底和外延晶圓。

  在功率和光子學(xué)應(yīng)用強(qiáng)勁擴(kuò)張的推動(dòng)下，到2029年，全球化合物半導(dǎo)體襯底和外延晶圓市場(chǎng)預(yù)計(jì)將達(dá)到58億美元。隨著MicroLED的發(fā)展，射頻探索新的市場(chǎng)機(jī)會(huì)。

  2029年襯底市場(chǎng)將達(dá)33億美元

  化合物半導(dǎo)體(Compound Semiconductor，CS)是跨行業(yè)的變革力量。碳化硅(SiC)在汽車領(lǐng)域的主導(dǎo)地位，特別是在800V電動(dòng)汽車領(lǐng)域，推動(dòng)了一個(gè)數(shù)十億美元的市場(chǎng)，而氮化鎵功率器件(Power GaN)將其業(yè)務(wù)擴(kuò)展到消費(fèi)技術(shù)和汽車領(lǐng)域，預(yù)計(jì)在智能手機(jī)OVP領(lǐng)域?qū)⒂?0億個(gè)需求量的機(jī)會(huì)。

  射頻砷化鎵(RF GaAs)與5G和汽車連接相結(jié)合，預(yù)計(jì)將迎來(lái)復(fù)興;而射頻氮化鎵(RF GaN)則在國(guó)防、電信和航天工業(yè)中找到了自己的利基市場(chǎng)，并將目光投向了高功率應(yīng)用。在光子學(xué)(Photonics)領(lǐng)域，磷化銦(InP)和砷化鎵(GaAs)處于領(lǐng)先地位，InP在人工智能應(yīng)用的推動(dòng)下復(fù)興，而GaAs光子學(xué)由于各種市場(chǎng)動(dòng)態(tài)而略有增長(zhǎng)。MicroLED顯示出潛力，盡管它們的廣泛采用之旅仍在逐步展開。

  重塑CS格局：主要玩家的戰(zhàn)略舉措和供應(yīng)鏈動(dòng)態(tài)

  CS襯底(Substrate)制造商不斷制定新的戰(zhàn)略來(lái)擴(kuò)大其產(chǎn)品組合，尋求擴(kuò)大其市場(chǎng)份額。Wolfspeed站在先鋒，引領(lǐng)碳化硅功率器件(Power SiC)的SiC襯底供應(yīng)。其未來(lái)十年的宏偉目標(biāo)是向更大規(guī)格8英寸晶圓廠和擴(kuò)大材料產(chǎn)能的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)變。同時(shí)，Coherent在光子器件領(lǐng)域扮演著關(guān)鍵角色，并在功率和射頻應(yīng)用領(lǐng)域占據(jù)著SiC襯底主導(dǎo)供應(yīng)商的地位。與SEDI在RF GaN領(lǐng)域的合作，以及與GE一起進(jìn)入Power SiC領(lǐng)域，增強(qiáng)了其從襯底到器件的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

  AXT、住友電工、Freiberger和SICC在GaAs、InP和半絕緣SiC襯底方面處于領(lǐng)先地位，并打算通過擴(kuò)展到其他CS材料領(lǐng)域來(lái)實(shí)現(xiàn)收入增長(zhǎng)。玩家們正在研究用于射頻、光子學(xué)和μLED應(yīng)用的GaAs和InP襯底之間的協(xié)同作用。與此同時(shí)，中國(guó)關(guān)于從中國(guó)出口鎵原材料的新規(guī)定使CS襯底制造商調(diào)整了其原材料的戰(zhàn)略供應(yīng)。這些新的戰(zhàn)略物資是什么?我們會(huì)看到對(duì)CS襯底價(jià)格的影響嗎?

  革命性CS：向更大襯底過渡釋放新的行業(yè)潛力

  CS技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域都有不同的進(jìn)步。事實(shí)上，SiC行業(yè)正在蓬勃發(fā)展，玩家們正專注于擴(kuò)張和投資。例如，6英寸晶圓仍然是SiC的主流，盡管Wolfspeed對(duì)8英寸MHV晶圓廠的12億美元投資刺激了2023年第一季度的收入。Soitec和Sumitomo Mining等的工程襯底等創(chuàng)新，研發(fā)重點(diǎn)是提高SiC晶圓產(chǎn)量。英飛凌等主要IDM專注于晶錠(Boule)和晶圓分割技術(shù)。Power GaN主要采用6英寸硅基氮化鎵(GaN-on-Si)，而8英寸硅基氮化鎵則隨著Innoscience、意法半導(dǎo)體和英飛凌的擴(kuò)張而獲得進(jìn)展。

  功率氮化鎵的玩家正在努力使其具有與SiC類似的吸引力。他們的創(chuàng)新旨在使用QST等新型襯底實(shí)現(xiàn)垂直器件結(jié)構(gòu)和提高性能。在射頻業(yè)務(wù)中，硅上氮化鎵正在為與碳化硅基氮化鎵(GaN-on-SiC)等現(xiàn)有技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)的新機(jī)會(huì)鋪平道路。光子學(xué)利用人工智能的浪潮，驅(qū)動(dòng)高數(shù)據(jù)速率激光器。InP Photonics是一個(gè)處于增長(zhǎng)階段的成熟市場(chǎng)。

  人工智能能推動(dòng)InP向6英寸過渡嗎?同時(shí)，GaAs正在探索由MicroLED驅(qū)動(dòng)的8英寸制造。MicroLED與OLED競(jìng)爭(zhēng)，面臨著產(chǎn)量和效率方面的挑戰(zhàn)，成功與否還未得知，但大量投資為其提供了發(fā)展動(dòng)力。蘋果計(jì)劃推出一款8英寸的MicroLED智能手表，這將推動(dòng)行業(yè)從6英寸向8英寸的過渡，釋放出新的市場(chǎng)潛力。