第三代半導體氮化鎵(GaN)全球專利申請量逾16萬件 中國企業發力強勁

　　智慧芽創新研究中心28日發布《第三代半導體-氮化鎵(GaN)技術洞察報告》顯示，目前全球在氮化鎵產業已申請16萬多件專利，有效專利6萬多件，行業技術創新度比較高。該領域中美日技術實力較強，國內產業鏈基本形成，產業結構相對聚焦中游，國內企業正紛紛入場。

　　氮化鎵(GaN)主要指一種由人工合成的半導體材料，是第三代半導體材料的典型代表。目前氮化鎵技術及產業鏈已經初步形成，相關器件快速發展，產業范圍涵蓋氮化鎵單晶襯底、半導體器件芯片設計、制造、封測以及芯片等主要應用場景。氮化鎵應用范圍廣泛，下游應用涵蓋了5G基站、特高壓、新能源充電樁、城際高鐵等主要領域。

　　全球氮化鎵產業規模呈現爆發式增長。據分析機構Yole研究顯示，在氮化鎵功率器件方面，2020年整體市場規模為0.46億美元，受消費類電子、電信及數據通信、電動汽車應用驅動，預計到2026年增長至11億美元，復合年均增長率為70%，其中，電動汽車領域的年復合增長率高達185%。在氮化鎵射頻器件方面，2020年整體市場規模為8.91億美元，預計到2026年增長至24億美元。

　　從氮化鎵全球技術布局來看，中國、美國和日本為氮化鎵技術布局的熱門市場。美國和日本起步較早，起步于20世紀70年代初，目前全球氮化鎵技術主要來源于日本。中國起步雖晚，但后起發力強勁。

　　報告顯示，全球氮化鎵創新主體的龍頭企業主要集中于日本。氮化鎵產業國外重點企業包括日本住友、美國Cree、德國英飛凌、韓國LG、三星等，中國企業代表有晶元光電、三安光電、臺積電、華燦光電等。目前中國企業和國外企業相比，專利申請數量上仍有一定差距。

　　在全球氮化鎵產業中，日本住友率先量產氮化鎵襯底，是全球氮化鎵射頻器件主要供應商，也是華為GaN射頻器件主要供應商之一。美國Cree依靠其技術儲備支撐了氮化鎵功率器件的市場化。德國英飛凌持續深耕功率器件領域，重點關注美國市場。

　　國內LED龍頭企業三安光電在氮化鎵領域有一定技術儲備。2014年，三安光電投資建設氮化鎵高功率半導體項目；2018年，在福建泉州斥資333億元投資Ⅲ-Ⅴ族化合物半導體材料、LED外延、芯片等產業。在氮化鎵領域，三安光電主要集中于產業鏈中游——器件模組的研究。

　　當前全球氮化鎵技術主要聚焦三大重點技術。首先，GaN襯底技術是器件降本的突破口，當前正從小批量規模向產業商業化方向發展，同時向大尺寸和高晶體質量方向發展。全球GaN襯底技術共有13000多件專利，日本和美國兩大市場分布的專利較多。全球襯底技術排名靠前的專利申請人以日本企業居多，日本住友在襯底領域技術儲備占有絕對優勢。

　　第二，在氮化鎵基FET器件技術的應用中，車規級氮化鎵功率器件市場規模不斷升高。美國、日本和中國為GaN基FET器件熱點布局市場，其中重點為美國市場。頭部企業中，日本企業仍占據大多數，美國Cree和英特爾也占有一定優勢。

　　第三，Micro LED應用場景廣泛涵蓋微顯示和數字終端領域，未來可期。Micro/Mini LED技術近5年處于高速發展期，中國專利申請趨勢與全球總體一致，并且近5年發展勢頭迅猛，全球領先。在這一領域的專利申請方面，Facebook和蘋果公司分別位列第一、第二，國內企業如京東方、歌爾股份、三安光電等也名列前茅。

　　轉自：新華財經

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