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砷化镓家当链
图三、砷化镓家当链
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环球砷化镓衬底市场集中度较高，根据Yole统计，2019年环球砷化镓衬底市场紧张生产商包括Freiberger、Sumitomo和北京通美，个中Freiberger占比 28%、Sumitomo占比21%、北京通美占比13%。目前砷化镓晶体主流成长工艺包括LEC法、HB法、VB法以及VGF法等，个中Sumitomo砷化镓单晶生产以VB法为主，Freiberger以VGF和LEC法为主，而北京通美则以VGF法为主。目前海内涉及砷化镓衬底业务的公司较少，除北京通美外，广东先导前辈材料株式会社等公司在生产LED的砷化镓衬底方面已具备一定规模。得益于下贱运用市场需求持续兴旺，砷化镓衬底市场规模将持续扩大。根据Yole测算，2019年环球折合二英寸砷化镓衬底市场销量约为2,000万片，估量到2025年环球折合二英寸砷化镓衬底市场销量将超过3,500万片；2019年环球砷化镓衬底市场规模约为 2 亿美元，估量到 2025 年环球砷化镓衬底市场规模将达到 3.48 亿美元，2019-2025年复合增长率9.67%。砷化镓是当前主流的化合物半导体材料之一，其运用可以分为三个阶段。第一阶段自20世纪60年代起，砷化镓衬底开始运用于LED及太阳能电池，并在随后30年里紧张运用于航天领域。第二阶段自20世纪90年代起，随着移动设备的遍及，砷化镓衬底开始用于生产移动设备的射频器件中。第三阶段自2010年起，随着LED以及智好手机的遍及，砷化镓衬底进入了规模化运用阶段，例如2017年，iPhone X首次引入了VCSEL用于脸庞识别，生产 VCSEL 须要利用砷化镓衬底，砷化镓衬底运用处景再次拓宽。2021年，随着Apple、Samsung、LG、TCL等厂商加入Mini LED市场，砷化镓衬底的市场需求将迎来爆发性增长。目前，砷化镓衬底紧张运用下贱器件包括射频器件、LED、激光器。射频器件是实现旗子暗记发送和吸收的关键器件，射频器件紧张包括功率放大器、射频开关、滤波器、数模/模数转换器等器件，个中，功率放大器是放大射频旗子暗记的器件，其直接决定移动终端和基站的无线通信间隔和旗子暗记质量。由迁移率和高饱和电子速率的显著上风，砷化镓一贯是制造射频功率放大器的主流衬底材料之一。4G时期起，4G基站培植及智好手机持续遍及，用于制造智好手机射频器件的砷化镓衬底需求量开始上升。进入5G时期之后，5G通信对功率、频率、传输速率提出了更高的哀求，利用砷化镓衬底制造的射频器件非常适宜运用于长间隔、长通信韶光的高频电路中，因此，在5G时期的射频器件中，砷化镓的材料上风更加显著。随着5G基站培植的大量铺开，将对砷化镓衬底的需求带来新的增长动力；与此同时，单部5G手机所利用的射频器件数量将较4G手机大幅增加，也将带来对砷化镓衬底需求的增长。伴随5G通信技能的快速发展与不断推广，5G基站培植以及5G手机的推广将使砷化镓基射频器件稳步增长。手机中射频（RF）器件的本钱越来越高。一个4G全网通手机，前端RF套片的本钱已达到8-10美元，含有10颗以上射频芯片，包括2-3颗PA、2-4颗开关、6-10颗滤波器。未来随着5G的到来，RF套片的本钱很可能会超过手机主芯片。再加上物联网的爆发，势必会将射频器件的需求推向高潮。常日情形下，一部手机主板利用的射频芯片占全体线路面板的30%-40%。据悉，一部iPhone 7仅射频芯片的本钱就高达24美元，有称苹果今年每部手机在射频芯片上的投入将历史性地超过30美元。随着智好手机迭代加快，射频芯片也将迎来一波高峰。根据Yole预测，2025年环球射频器件砷化镓衬底（折合二英寸）市场销量将超过965.70万片，2019-2025年年均复合增长率为6.32%。2025年环球射频器件砷化镓衬底市场规模将超过9,800万美元，2019-2025年年均复合增长率为 5.03%。据YOLE数据剖析，射频器件发卖与市场规模预测如下：图四、射频器件砷化镓衬底销量与市场规模预测
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LED是由化合物半导体（砷化镓、氮化镓等）组成的固体发光器件，可将电能转化为光能。不同材料制成的 LED 会发出不同波长、不同颜色的光，LED 按照发光颜色可分为单色 LED、全彩 LED 和白光 LED 等类型。LED 根据芯片尺寸可以区分为常规 LED、Mini LED、Micro LED 等类型，个中常规 LED 紧张运用于通用照明、户外大显示屏等，Mini LED、Micro LED 运用于新一代显示。Mini LED背光市场加速放量：在电视方面，2022年3月9日TCL发布三款Mini LED电视新品，并发布了新一代QD-Mini LED技能，除了TCL外，包括三星、索尼、LG等国际品牌，以及创维、小米、华为、海信等国产品牌，都持续研发并推出Mini LED背光电视。据LEDinside，2022年整体Mini LED背光电视出货量将寻衅450万台，与2021年比较呈翻倍增长态势。在笔电方面，根据Omdia最新调研显示，2021年配备Mini LED背光的笔电面板出货量达到450万片，笔电渗透率激增至1.6%，2022年Mini LED笔电面板出货量估量为990万片，渗透率为3%。随着Mini LED技能不断成熟，良品率逐步提升，Mini LED背光本钱正在每年低落15-20%，Mini LED已经成为了当代主流显示技能，渗透率有望加速提升。Mini/Micro LED规模化运用紧张为两个方向，一种是RGB直接显示，利用Mini/Micro LED可以实现更小尺寸更高分辨率的显示方案；另一种是利用Mini/Micro LED做为背光方案，运用于TV、车载、条记本电脑、显示器等。个中，Mini LED背光技能能有效的提升液晶显示器在比拟度和能耗方面的短板；同时，背靠环球最成熟、最具规模上风的液晶显示家当链，有望率先在消费市场得到大规模运用遍及。“Mini LED直显对技能哀求更高，而且紧张是超大屏需求，价格处于高位，消费群体比较有限。MiniLED背光模组可以运用于电视、条记本电脑、平板电脑、显示器等，在增加部分本钱的根本上改进这些运用的显示效果，提升产品溢价空间，能更好地知足消费者需求。随着LED照明遍及率的不断提高，常规LED芯片及器件的价格不断走低。常规LED芯片尺寸为毫米级别，对砷化镓衬底的技能哀求相对较低，属于砷化镓衬底的低端需求市场，产品附加值较低，该等市场紧张被境内砷化镓衬底企业霸占，市场竞争激烈；而新一代显示所利用的Mini LED 和 Micro LED芯片尺寸为亚毫米和微米级别，对砷化镓衬底的技能哀求很高，市场紧张被环球第一梯队厂商所霸占。据YOLE数据剖析，LED器件发卖与市场规模预测如下：图五、LED器件砷化镓衬底销量与市场规模预测
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根据 Yole 预测，Mini LED 及 Micro LED 器件砷化镓衬底的需求增长迅速，2025年环球 Mini LED 及 Micro LED 器件砷化镓衬底（折合二英寸）市场销量将从 2019年的 207.90 万片增长至 613.80 万片，年复合增长率为 19.77%；2019 年环球 Mini LED及 Micro LED 器件砷化镓衬底市场规模约为 1,700 万美元，估量到 2025 年环球砷化镓衬底市场规模将达到 7,000 万美元，年复合增长率为26.60%。图六、1990—2030年LED增长预测图
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激光器是利用受激辐射办法产生可见光或不可见光的一种器件，布局繁芜，技能壁垒较高，是由大量光学材料和元器件组成的综合系统。利用砷化镓电子迁移率高、光电性能好的特点，利用砷化镓衬底制造的红外激光器、传感用具备高功率密度、低能耗、抗高温、高发光效率、高击穿电压等特点，可用于人工智能、无人驾驶等运用领域。根据 Yole 预测，激光器是砷化镓衬底未来五年最大的运用增长点之一。估量到2025年，环球激光器砷化镓衬底（折合二英寸）的市场销量将从2019年的106.2万片增长至330.3万片，年复合增长率为20.82%；估量到2025年，环球激光器砷化镓衬底市场容量将达到 6,100 万美元，年复合增长率为 16.82%。据YOLE数据剖析，激光器器件发卖与市场规模预测如下：图七、2019-2025 年环球激光器器件砷化镓衬底估量销量和市场规模
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在详细运用方面，未来五年激光器砷化镓衬底的需求增长紧张由 VCSEL 的需求拉动。VCSEL是一种垂直于衬底面射出激光的半导体激光器，在运用处景中，常常在衬底多方向同时排列多个激光器，从而形成并行光源，用于脸庞识别和全身识别，目前已在智好手机中得到了广泛运用。VCSEL作为3D传感技能的根本传感器，随着 5G 通信技能和人工智能技能的发展，同时受益于物联网传感技能的广泛运用，VCSEL 的市场规模不断增长，特殊因此 VCSEL为发射源的 3D 立体摄影机将会迎来高速发展期，3D 相机是一种能够记录立体信息并在图像中显示的摄影机，可以记录物体纵向尺寸、纵向位置以及纵向移动轨迹等。此外，VCSEL作为 3D 传感器，在生物识别、聪慧驾驶、机器人、智能家居、聪慧电视、智能安防、3D建模、人脸识别和VR/AR等新兴领域拥有广泛的运用前景。根据Yole预测，随着3D传感技能在各领域的深度运用，VCSEL市场将持续快速发展，继而加大砷化镓衬底的需求。2019年，环球VCSEL器件砷化镓衬底（折合二英寸）销量约为93.89万片，估量到 2025年将增长至299.32万片，年复合增长率达到21.32%；2019年环球 VCSEL 器件砷化镓衬底衬底市场规模约为2,100万美元，估量到 2025 年环球砷化镓衬底市场规模将超过5,600万美元，年复合增长率为17.76%。据YOLE数据剖析，VCSEL市场砷化镓器件发卖与市场规模预测如下：图八、VCSEL市场砷化镓器件发卖与市场规模预测
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半导体激光行业，目前的企业还很少，一样平常阅读半导体激光行业的公司都是始终专注于半导体激光芯片的研发、设计及制造，它们的部分产品包括高功率单管系列产品、高功率巴条系列产品、高效率VCSEL系列产品及光通信芯片系列产品等，逐步实现高功率半导体激光芯片的国产化。目前多家公司紧跟下贱市场发展趋势，不断开拓具有领先性的产品、创新优化生产制造工艺、布局培植生产线，已形成由半导体激光芯片、器件、模块及直接半导体激光器构成的四大类、多系列产品矩阵，为半导体激光行业的垂直家当链公司。个中VCSEL系列产品可广泛运用于光纤激光器、固体激光器及超快激光器等光泵浦激光器泵浦源、3D传感与摄像、人脸识别与生物传感等领域。与30万半导体精英一起，订阅您的私家芯闻秘书！
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