第一篇：稀磁半導(dǎo)體的研究

稀磁半導(dǎo)體的研究

摘要：稀磁半導(dǎo)體因兼具有磁性材料的信息存儲功能和半導(dǎo)體材料的信息處理功能，使其成為微電子學(xué)研究的熱點(diǎn)。本文將就稀磁半導(dǎo)體的性質(zhì)和應(yīng)用，以及研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢等做一簡單介紹。

關(guān)鍵詞：稀磁半導(dǎo)體 自旋電子學(xué) 半導(dǎo)體物理學(xué)

1.引言

信息的海量存儲和高速互聯(lián)，把人們帶入了信息時(shí)代。目前支撐信息技術(shù)存在和發(fā)展的兩大決定性因素分別是信息的存儲和信息的處理。信息的存儲是利用了磁性材料中電子的自旋屬性，而信息的處理則依靠半導(dǎo)體芯片中電子的電荷屬性得以實(shí)現(xiàn)。而隨著近年來制作工藝水平的迅速提高，這種電荷和自旋彼此孤立的微電子學(xué)器件也即將達(dá)到物理極限[1]。因此一直以來，研究人員有個(gè)自然的想法：能否構(gòu)造將磁、電集于一體的半導(dǎo)體器件。同時(shí)利用自旋和電荷自由度最為成功的的電子器件是由多層鐵磁金屬膜制備的磁盤讀寫頭,而幾乎所有的半導(dǎo)體

[2]器件都是利用載流子的電荷來完成其功能的。這是因?yàn)橥ǔ０雽?dǎo)體材料如硅、砷化鎵等都是非磁性材料。長期以來，人們試圖將少量的磁性原子摻入非磁性半導(dǎo)體材料中,期待得到磁性半導(dǎo)體材料,制備出集磁、光、電于一體的,低功耗的新型半導(dǎo)體電子器件。

2.稀磁半導(dǎo)體簡介

稀磁半導(dǎo)體（DMS）又稱半磁半導(dǎo)體，是指在非磁性半導(dǎo)體材料基體中通過摻入少量磁性過渡族金屬元素或稀土金屬元素使其獲得鐵磁性能的一類新型功能材料[3]。因稀磁半導(dǎo)體既利用了電子的自旋屬性和電荷屬性，所以稀磁半導(dǎo)體制作的器件既具有磁性材料器件的信息存儲功能，又具有半導(dǎo)體器件的信息處理功能。常用的制備方法有離子注入法（Ion implantation）、分子束外延法（MBE）、金屬有機(jī)物化學(xué)氣相沉積法（MOCVD）等多種工藝[4]。

3.稀磁半導(dǎo)體的性質(zhì)

稀磁半導(dǎo)體呈現(xiàn)出強(qiáng)烈的自旋相關(guān)的光學(xué)性質(zhì)和輸運(yùn)性質(zhì)，如巨塞曼效應(yīng)、巨法拉第旋轉(zhuǎn)、自旋共振隧穿和自旋霍爾效應(yīng)等．這些效應(yīng)為人們研究制備半導(dǎo)體自旋電子學(xué)器件提供了物理基礎(chǔ)[5]。

3.1.巨塞曼效應(yīng)和巨法拉第旋轉(zhuǎn)

巨塞曼效應(yīng)是指由載流子和磁性離子之間的sp-d交換相互作用引起的電子和空穴的巨大的自旋劈裂效應(yīng)[6]。采用圓偏振抽運(yùn)光照射半導(dǎo)體材料，當(dāng)一束線偏振的探測光透過材料后其偏振面會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，透射光偏振面的偏轉(zhuǎn)角稱為法拉第角(反射光稱為克爾角)．當(dāng)材料是稀磁半導(dǎo)體時(shí)，偏轉(zhuǎn)角要比非磁性半導(dǎo)體材料大1～2數(shù)量級．該現(xiàn)象被稱為巨法拉第旋轉(zhuǎn)．可以從法拉第角隨時(shí)間變化的規(guī)律來研究載流子和磁離子自旋的弛豫和輸運(yùn)，以及如何用外電場、外磁場和光場來操縱自旋。

3.2.自旋共振隧穿和自旋霍爾效應(yīng) 近年來稀磁半導(dǎo)體材料在磁場下的輸運(yùn)性質(zhì)有大量的研究，主要研究的是稀磁半導(dǎo)體結(jié)的隧穿和霍爾效應(yīng)。隧穿輸運(yùn)方面主要是研究通過磁性半導(dǎo)體結(jié)的自旋注入．自旋注入是實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體材料自旋電子器件的首要問題。室溫下半導(dǎo)體材料中的自旋注入，目前實(shí)驗(yàn)上有兩種實(shí)現(xiàn)途徑：一類是通過鐵磁金屬和半導(dǎo)體界面注入；另一類是通過稀磁半導(dǎo)體結(jié)隧穿注入．在輸運(yùn)性質(zhì)方面，人們還在鐵磁半導(dǎo)體中發(fā)現(xiàn)了反?；魻栃?yīng)(或自旋霍爾效應(yīng))和各向異性磁電阻[7]。反?；魻栃?yīng)給我們提供了關(guān)于磁性半導(dǎo)體薄膜載流子自旋極化和散射機(jī)制的信息．通常稀磁半導(dǎo)體材料的磁化強(qiáng)度相當(dāng)小，由于反?；魻栃?yīng)靈敏度較高，因此可間接反映磁化強(qiáng)度的大小，甚至確定居里溫度。

4.稀磁半導(dǎo)體的研究進(jìn)展

關(guān)于磁性半導(dǎo)體的研究可以追溯到上個(gè)世紀(jì)60年代，即關(guān)于濃縮磁性半導(dǎo)體的研究。所謂濃縮磁性半導(dǎo)體即在每個(gè)晶胞相應(yīng)的晶格位置上都含有磁性元素原子的磁性半導(dǎo)體。例如Eu 或Cr 的硫族化合物:巖鹽結(jié)構(gòu)(NaCl—type)的EuS 和EuO 以及尖晶石結(jié)構(gòu)(Spinel s)的CdCr2 S4 和CdCr2 Se4等 ,這些濃縮磁性半導(dǎo)體也被稱為第一代磁性半導(dǎo)體[8]。但由于這類濃縮磁性半導(dǎo)體的居里溫度太低，且高質(zhì)量的濃縮磁性半導(dǎo)體薄膜及其異質(zhì)結(jié)構(gòu)的生長制備和加工方面存在著難以克服的困難，因此,迄今為止這些巖鹽結(jié)構(gòu)和尖晶石結(jié)構(gòu)的磁性半導(dǎo)體主要用于基礎(chǔ)研究和概念型器件的研究。

進(jìn)入上個(gè)世紀(jì)80 年代,人們開始關(guān)注稀磁半導(dǎo)體，即少量磁性元素與II—VI族非磁性半導(dǎo)體形成的合金，如(Cd ,Mn)Te 和(Zn ,Mn)Se 等[9]。這些II—VI 族稀磁半導(dǎo)體被稱為第二代磁性半導(dǎo)體。這類稀磁半導(dǎo)體雖然相對容易制備，但替代二價(jià)陽離子的二價(jià)Mn 離子是穩(wěn)定的,產(chǎn)生的載流子不僅很少,而且也很難控制,所以這種稀磁半導(dǎo)體經(jīng)常是絕緣體。這嚴(yán)重地限制了其實(shí)際應(yīng)用。盡管如此,人們對II—VI族稀磁半導(dǎo)體的研究和探索一直沒有放棄,近年來,又不斷地取得了一些新的進(jìn)展。

上世紀(jì)80年代末和90年代中期,利用低溫分子束外延技術(shù)(L T—MBE)生長的Mn 摻雜III—V 族稀磁半導(dǎo)體(In ,Mn)As 和(Ga ,Mn)As 等引起了人們的高度關(guān)注,并稱以(Ga ,Mn)As 為代表的III—V 族稀磁半導(dǎo)體為第三代磁性半導(dǎo)體。這些III—V 族稀磁半導(dǎo)體很容易與III—V 族非磁性半導(dǎo)體GaAs、AlAs、(Ga ,Al)As 和(In , Ga)As 等結(jié)合形成異質(zhì)結(jié)構(gòu),并且與呈現(xiàn)巨磁阻(GMR)效應(yīng)的金屬多層膜類似,其異質(zhì)結(jié)構(gòu)中也存在著自旋相關(guān)的散射、層間相互作用耦合、隧穿磁阻等現(xiàn)象。目前這類稀磁半導(dǎo)體的居里溫度還不能滿足實(shí)際工作要求。因此,提高稀磁半導(dǎo)體的居里溫度、探索新的磁性半導(dǎo)體材料已經(jīng)成為目前半導(dǎo)體自旋電子學(xué)研究的一個(gè)熱點(diǎn)[10]。

5.稀磁半導(dǎo)體的應(yīng)用

稀磁半導(dǎo)體因具有一系列良好的屬性，因此近年來得到了較大的關(guān)注。隨著研究的一步步深入，稀磁半導(dǎo)體也逐漸能夠應(yīng)用到光電子學(xué)或微電子學(xué)的器件制備中：（1）利用稀磁半導(dǎo)體的巨法拉第旋轉(zhuǎn)效應(yīng)可制備非倒易光學(xué)器件,也可用于制備光調(diào)諧器、光開關(guān)和傳感器件；（2）利用磁性和半導(dǎo)體性實(shí)現(xiàn)自旋的注入與輸運(yùn),可造出新型的自旋電子器件,如自旋過濾器和自旋電子基發(fā)光二極管等;（3）通過改變磁性離子的濃度可得到所需要的帶隙,從而獲得相應(yīng)的光譜效應(yīng)。由于其響應(yīng)波長可覆蓋從紫外線到遠(yuǎn)紅外線的寬范圍波段,這種DMS 是制備光電器件、光探測器和磁光器件的理想材料；（4）稀磁半導(dǎo)體的磁光效應(yīng)為光電子技術(shù)開辟了新的途徑。利用其磁性離子和截流子自旋交換作用(sp-d 作用)所引起的巨g 因子效應(yīng),可制備一系列具有特殊性質(zhì)的稀磁半導(dǎo)體超晶格和量子阱器件。除了以上這些具體的應(yīng)用之外，利用與自旋相關(guān)的輸運(yùn)、磁阻效應(yīng)和磁光效應(yīng)等，還可制造出一些新材料和人造納米結(jié)構(gòu),包括異質(zhì)結(jié)構(gòu)(HS)、量子阱(QW)和顆粒結(jié)構(gòu)?？傊S著研究的深入和制備技術(shù)的進(jìn)步，稀磁半導(dǎo)體在半導(dǎo)體微電子學(xué)，光電子學(xué)，固體物理學(xué)等方面的應(yīng)用將非常普遍[11]。

6.結(jié)語

稀磁半導(dǎo)體材料具有極高的應(yīng)用價(jià)值,其研究已愈來愈受到人們的重視，各國已開展了大量的實(shí)驗(yàn)工作,研究重點(diǎn)已由先前的純理論研究慢慢轉(zhuǎn)向?qū)⒒A(chǔ)研究與應(yīng)用研究相結(jié)合。隨著MBE 等技術(shù)的發(fā)展,制備高質(zhì)量的稀磁半導(dǎo)體量子阱和超晶格成為可能,使DMS材料在光電子器件上的應(yīng)用將具有更廣闊的前景，并將對信息和自動化工業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生重要的推動作用[12]。

參考文獻(xiàn)

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第二篇：半導(dǎo)體照明相關(guān)研究參考論文

半導(dǎo)體照明這一新興領(lǐng)域的出現(xiàn)，使同時(shí)專長于電力電子學(xué)、光學(xué)和熱管理學(xué)（機(jī)械工程）這三個(gè)領(lǐng)域的工程師成為搶手人才。

目前，在三個(gè)領(lǐng)域都富有經(jīng)驗(yàn)的工程師并不很多，而這通常意味著系統(tǒng)工程師或者整體產(chǎn)品工程師的背景要和這三大領(lǐng)域相關(guān)，同時(shí)他們還需盡可能與其他領(lǐng)域的工程師協(xié)作。系統(tǒng)工程師常常會把自己在原有領(lǐng)域養(yǎng)成的習(xí)慣或積累的經(jīng)驗(yàn)帶入設(shè)計(jì)工作中，這和一個(gè)主要研究數(shù)字系統(tǒng)的電子工程師轉(zhuǎn)去解決電源管理問題時(shí)所遇到的情況相似：他們可能依靠單純的仿真，不在試驗(yàn)臺上對電源做測試就直接在電路板上布線，因?yàn)樗麄儧]有認(rèn)識到：開關(guān)穩(wěn)壓器需要仔細(xì)檢查電路板布局；另外，如果沒有經(jīng)過試驗(yàn)臺測試，實(shí)際的工作情況很難與仿真一致。在設(shè)計(jì)LED燈具的過程中，當(dāng)系統(tǒng)架構(gòu)工程師是位電子電力專家，或者電源設(shè)計(jì)被承包給一家工程公司時(shí)，一些標(biāo)準(zhǔn)電源設(shè)計(jì)中常見的習(xí)慣就會出現(xiàn)在LED驅(qū)動器設(shè)計(jì)中。

一些習(xí)慣是很有用的，因?yàn)長ED驅(qū)動器在很多方面與傳統(tǒng)的恒壓源非常相似。這兩類電路都工作在較寬的輸入電壓范圍和較大的輸出功率下，另外，這兩類電路都面對連接到交流電源、直流穩(wěn)壓電源軌還是電池上等不同連接方式所帶來的挑戰(zhàn)。電力電子工程師習(xí)慣于總想確保輸出電壓或電流的高精確度，但這對LED驅(qū)動器設(shè)計(jì)而言并不是很好的習(xí)慣。諸如FPGA和DSP之類的數(shù)字負(fù)載需要更低的核心電壓，而這又要求更嚴(yán)格的控制，以防止出現(xiàn)較高的誤碼率。因此，數(shù)字電源軌的公差通常會控制在±1%以內(nèi)或比它們的標(biāo)稱值小，也可用其絕對數(shù)值表示，如0.99V至1.01V。在將傳統(tǒng)電源的設(shè)計(jì)習(xí)慣引入LED驅(qū)動器設(shè)計(jì)領(lǐng)域時(shí)，通常帶來的問題是：為了實(shí)現(xiàn)對輸出電流公差的嚴(yán)格控制，將浪費(fèi)更多的電力并使用更昂貴的器件，或者二者兼而有之。成本壓力 理想的電源是成本不高，效率能達(dá)到100%，并且不占用空間。電力電子工程師習(xí)慣了從客戶那里聽取意見，他們也會盡最大力量去滿足那些要求，力圖在最小的空間和預(yù)算范圍內(nèi)進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)。在進(jìn)行LED驅(qū)動器設(shè)計(jì)時(shí)也不例外，事實(shí)上它面對更大的預(yù)算壓力，因?yàn)閭鹘y(tǒng)的照明技術(shù)已經(jīng)完全實(shí)現(xiàn)了商品化，其價(jià)格已經(jīng)非常低廉。所以，花好預(yù)算下的每一分錢都非常重要，這也是一些電力電子設(shè)計(jì)師工程師被***慣“引入歧途”的地方。要將LED電流的精確度控制到與數(shù)字負(fù)載的供電電壓的精度相同，則會既浪費(fèi)電，又浪費(fèi)成本。100mA到1A是當(dāng)前大多數(shù)產(chǎn)品的電流范圍，特別是目前350mA（或者更確切地說，光電半導(dǎo)體結(jié)的電流密度為350mA/mm2）是熱管理和照明效率間常采納的折衷方案?？刂芁ED驅(qū)動器的集成電路是硅基的，所以在1.25V的范圍內(nèi)有一個(gè)典型的帶隙。要在1.25V處達(dá)到1%的容差，亦即需要±12.5mV的電壓范圍。這并不難實(shí)現(xiàn)，能達(dá)到這種容差或更好容差范圍的低價(jià)電壓參考電路或電源控制IC種類繁多，價(jià)格低廉。當(dāng)控制輸出電壓時(shí)，可在極低功率下使用高精度電阻來反饋輸出電壓（如圖1a所示）。為控制輸出電流，需要對反饋方式做出一些調(diào)整，如圖1b所示。這是目前控制輸出電流的唯一且最簡單的手段。圖1a：電壓反饋；圖1b：電流反饋深入研究之后，就會發(fā)現(xiàn)這種做法的一個(gè)主要缺點(diǎn)是：負(fù)載和反饋電路二者是完全相同的。參考電壓被加在與LED串聯(lián)的一個(gè)電阻上，這意味著參考電壓或LED電流越高，電阻消耗的功率越大。

第三篇：化合物半導(dǎo)體行業(yè)研究 2016-12

化合物半導(dǎo)體行業(yè)研究

2016-12

射頻性能優(yōu)異的化合物半導(dǎo)體

化合物半導(dǎo)體射頻性能優(yōu)異。硅單晶材料是制作普通集成電路芯片的主要原料，但受限于材料特性，很難適用于高頻/高壓/大電流芯片應(yīng)用?；衔锇雽?dǎo)體材料因其優(yōu)良的器件特性廣泛適用于射頻器件。常見的化合物半導(dǎo)體包括三五族化合物半導(dǎo)體和四族化合物半導(dǎo)體。其中，砷化鎵（GaAs）和氮化鎵（GaN）作為其中應(yīng)用領(lǐng)域最廣、產(chǎn)業(yè)化程度最高的三五族化合物材料，具有優(yōu)良的射頻性能，天然具備禁帶寬度寬、截止頻率高、功率密度大等特點(diǎn)，作為射頻功率器件的基礎(chǔ)材料分別主宰主流民用和軍用/高性能射頻集成電路市場。

工藝獨(dú)特，產(chǎn)業(yè)鏈自成體系

化合物半導(dǎo)體工藝獨(dú)特，需要專門的制造產(chǎn)線。普通硅工藝集成電路和砷化鎵/氮化鎵等化合物集成電路芯片生產(chǎn)流程大致類似：先將襯底材料純化、拉晶、切片后在某種襯底上形成外延層，由代工廠按照設(shè)計(jì)公司的設(shè)計(jì)進(jìn)行一系列工藝步驟進(jìn)行電路制造，制成的芯片交由相關(guān)廠商進(jìn)行封裝與測試，最終完成芯片制造。然而由于材料特性、外延方式和制作環(huán)境要求和普通硅CMOS工藝截然不同，化合物集成電路需要使用專門的生產(chǎn)工藝流程與產(chǎn)線設(shè)備，進(jìn)而催生出專門針對化合物半導(dǎo)體集成電路生產(chǎn)的工廠（Fab）。

化合物半導(dǎo)體射頻器件產(chǎn)業(yè)存在整合元件制造商（IDM）和（無晶圓設(shè)計(jì)公司+晶圓代工廠）兩種商業(yè)模式。傳統(tǒng)的國際設(shè)計(jì)廠商都采用IDM形式，各自配備私有產(chǎn)線，從設(shè)計(jì)到晶圓生產(chǎn)成品都自己完成。該模式的優(yōu)點(diǎn)為有利于技術(shù)保密、產(chǎn)線工藝參數(shù)控制及設(shè)計(jì)精確度提升，缺點(diǎn)是重固定資產(chǎn)配置的產(chǎn)線容易閑置浪費(fèi)，且規(guī)模擴(kuò)張受限。新興化合物集成電路設(shè)計(jì)公司往往采用無晶圓設(shè)計(jì)（Fabless Design House）模式，即設(shè)計(jì)公司本身不配備芯片制造產(chǎn)線，而將晶圓代工和封裝測試都交由下游專業(yè)代工廠（Fab）配合進(jìn)行。

射頻核芯：GaAs占據(jù)主流，GaN利潤戰(zhàn)略雙高地 PA：獨(dú)立于主芯片的射頻器件

射頻功率放大器（Power Amplifier, 簡稱PA）是化合物半導(dǎo)體應(yīng)用的主要器件，也是無線通信設(shè)備射頻前端最核心的組成部分。射頻前端（RF Front End）是用以實(shí)現(xiàn)射頻信號發(fā)射與接收功能的芯片組，與基帶芯片協(xié)同工作，共同實(shí)現(xiàn)無線通訊功能。射頻前端包括功率放大器（Power Amplifier）、開關(guān)（Switch）、濾波器（Filter）、雙工器（Duplexer）、低噪聲放大器（Low Noise Amplifier）等功能構(gòu)件，其中核心器件是決定發(fā)射信號能力的射頻功率放大器芯片。PA芯片的性能直接決定了手機(jī)等無線終端的通訊距離、信號質(zhì)量和待機(jī)時(shí)間，是整個(gè)通訊系統(tǒng)芯片組中除基帶主芯片之外最重要的組成部分。

射頻前端功能組件圍繞PA芯片設(shè)計(jì)、集成和演化，形成獨(dú)立于主芯片的前端芯片組。隨著無線通訊協(xié)議的復(fù)雜化及射頻前端芯片設(shè)計(jì)的不斷演進(jìn)，PA設(shè)計(jì)廠商往往將開關(guān)或雙工器等功能與功率放大電路集成在一個(gè)芯片封裝中，視系統(tǒng)需求形成多種功能組合。目前PA芯片除實(shí)現(xiàn)發(fā)射信號功率放大功能外，往往會集成開關(guān)器或雙工器，進(jìn)而演化出TxM（PA+Switch）、PAiD（PA+ Duplexer）、PAM（多PA模組）等多種復(fù)合功能的PA芯片類型。

砷化鎵占據(jù)PA主流，氮化鎵戰(zhàn)略利潤雙高地

化合物PA芯片是射頻前端市場的主流產(chǎn)品。PA主要有化合物工藝的砷化鎵/氮化鎵PA和硅工藝的CMOS PA。砷化鎵 PA芯片相對于硅工藝CMOS芯片具備高頻高效率等特點(diǎn)，目前廣泛應(yīng)用于手機(jī)/WiFi等消費(fèi)品電子領(lǐng)域，其射頻性能雖略遜于氮化鎵射頻器件，但成本和良率方面存在相對優(yōu)勢，完全可以滿足民用需求；GaN PA具有最高的功率、增益和效率，但成本相對較高、工藝成熟度低于砷化鎵芯片，目前主要用于遠(yuǎn)距離信號傳送或高功率級別（例如雷達(dá)、基站收發(fā)臺、衛(wèi)星通信、電子戰(zhàn)等）射頻細(xì)分市場和軍用電子領(lǐng)域。CMOS PA采用普通硅基集成電路工藝制造，由于與主流半導(dǎo)體（硅）制造工藝兼容，易于集成射頻控制邏輯單元，近年來在2G手機(jī)和低端Wifi等消費(fèi)電子領(lǐng)域出現(xiàn)爆發(fā)性增長，但始終受限于材料性能，只能應(yīng)用于對線性度、頻率和效率等方面要求較低的低端應(yīng)用，無法滿足復(fù)雜通訊系統(tǒng)的性能要求。隨著無線網(wǎng)絡(luò)頻率范圍不斷向高頻擴(kuò)展及無線通訊系統(tǒng)頻帶分布的復(fù)雜化，化合物半導(dǎo)體射頻芯片的優(yōu)勢地位未來仍將維持。

砷化鎵PA占據(jù)市場主流，CMOS PA低端市場占比擴(kuò)大。因性能遠(yuǎn)超硅基CMOS PA器件，產(chǎn)品良率和制造成本優(yōu)于氮化鎵PA器件，砷化鎵PA目前在消費(fèi)電子市場占據(jù)統(tǒng)治地位。根據(jù)IBS數(shù)據(jù)，2015年，全球PA市場規(guī)模為84.5億美元，其中CMOS PA產(chǎn)值3.77億美元，市場占比僅4.67%；化合物PA產(chǎn)值80.76億美元，占比高達(dá)95.33%，其中絕大多數(shù)為應(yīng)用于消費(fèi)品電子射頻前端的砷化鎵PA。

氮化鎵PA占據(jù)利潤高地，且戰(zhàn)略位置顯著。Cree公司相關(guān)年報(bào)顯示，其氮化鎵相關(guān)的射頻與功率器件部門2013/2014/2015年產(chǎn)值分別為0.89億/1.08億/1.24億美元，毛利率分別為54%/56.5%/54.7%，受益于高端應(yīng)用，維持較高毛利水平。氮化鎵射頻器件經(jīng)過近十年的科技攻關(guān)已在2010年實(shí)現(xiàn)高可靠量產(chǎn)，產(chǎn)品性能在寬帶、效率、高頻等三個(gè)方面全面超越GaAs器件，主要用于軍事雷達(dá)、電子戰(zhàn)、民用基站等高端高性能應(yīng)用場景，戰(zhàn)略位置顯著。此外，長期困擾GaN功率器件實(shí)用化技術(shù)推廣的瓶頸如可靠性和穩(wěn)定性問題隨著材料、工藝和器件結(jié)構(gòu)等水平的提高已大幅提升。以HRL公司生產(chǎn)的E-W波段GaN器件為例，其輸出功率是其他材料器件的5倍，且性能仍有廣闊的提升空間。處于軍事目的考慮，國外高性能的氮化鎵射頻PA均實(shí)行對華禁運(yùn)。因此完善和發(fā)展自主氮化鎵射頻半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，對增強(qiáng)國防安全和促進(jìn)高性能射頻器件研制具有重要的意義。

通訊升級驅(qū)動市場穩(wěn)健增長

核心驅(qū)動力：3G/4G/5G終端市場持續(xù)穩(wěn)定增長

預(yù)計(jì)全球2018年移動終端出貨總量為26.5億部。據(jù)IDC數(shù)據(jù)，手持終端市場從2000年至2015年保持12%的復(fù)合增長率，2015年全球手持終端出貨量為21.8億部。據(jù)電子行業(yè)研究機(jī)構(gòu)Navian 2015年統(tǒng)計(jì)，預(yù)計(jì)2018年全球手持終端出貨量26.5億部。手持終端出總量保持平穩(wěn)增長將拉動對砷化鎵PA芯片的需求，從而推動化合物半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。

4G終端市場占比擴(kuò)大，載波聚合（CA）技術(shù)維持砷化鎵PA優(yōu)勢地位。2012年2G/3G/4G移動通訊手持終端出貨量占比分別約為44.7%、48.5%、6.8%；2014年分別為17.1%、51.7%、31.2%；2018年預(yù)計(jì)為6.2%、19.1%和74.7%。4G手持終端出貨量和市場占比逐年增加，由2011年2100萬臺迅速增長至2015年的9.67億臺，預(yù)計(jì)2018年可達(dá)19.8億臺，2001年至2018年復(fù)合增速高達(dá)91.45%。LTE-A標(biāo)準(zhǔn)使用的載波聚合技術(shù)對PA線性度和能效的高標(biāo)準(zhǔn)要求將進(jìn)一步強(qiáng)化砷化鎵射頻PA芯片在該領(lǐng)域的絕對市場份額。

多模多頻終端單機(jī)所需的PA芯片增至5-7顆，Strategy Analytics 預(yù)測5G單機(jī)需16顆PA。手持終端單機(jī)所需PA個(gè)數(shù)取決于通訊標(biāo)準(zhǔn)的調(diào)制方式和頻帶數(shù)目，考慮到無線通訊設(shè)備對通訊制式的向下兼容，對單機(jī)射頻前端數(shù)目更多且性能要求更高。一方面，3G/4G所需頻帶數(shù)目較2G系統(tǒng)大幅增加，尤其是4G頻段眾多，而單個(gè)終端內(nèi)PA數(shù)目與需要支持的頻段數(shù)目正向相關(guān)，不相鄰頻段間難以實(shí)現(xiàn)PA復(fù)用；另一方面，3G/4G的通訊信號調(diào)制方式與2G不同，對PA的特性要求不同（3G/4G要求使用線性PA），基于性能考慮很難通用。加之各國各運(yùn)營商頻段和制式（FDD/TDD）分配情況復(fù)雜，單個(gè)手持終端為滿足用戶多模多頻的實(shí)際應(yīng)用需求，需要集成的PA個(gè)數(shù)和實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度都隨之提升，進(jìn)而導(dǎo)致單機(jī)PA成本提升。統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，2G時(shí)代手機(jī)單機(jī)PA芯片成本僅0.3美元/部，3G手機(jī)則提升至約1.25美元/部，而4G時(shí)代則增至2美元～3.25美元/部，高端手機(jī)成本甚至更高，僅iPhone6射頻部分就使用了6顆PA芯片。據(jù)Strategy Analytics，5G手機(jī)天線可能與信號收發(fā)器集成，需多顆PA組成發(fā)射通道，未來單機(jī)所需PA或達(dá)16顆。

移動通訊升級成為化合物射頻半導(dǎo)體持續(xù)增長的主要動力。移動終端射頻前端作為化合物集成電路的主要應(yīng)用市場，其增長速度大于終端產(chǎn)品出貨量增速，主要受益于3G/4G單機(jī)PA復(fù)雜度的上升和成本的增加。根據(jù)終端出貨情況和對應(yīng)射頻前端成本，我們測算2014年全球手持終端市場PA芯片（部分含Switch）總產(chǎn)值約40.38億美元，預(yù)計(jì)2018年，總產(chǎn)值將增長至86.57億美元。

未來5G技術(shù)的發(fā)展將進(jìn)一步拓展化合物PA芯片的市場空間。5G標(biāo)準(zhǔn)預(yù)計(jì)采用的高載頻（6G～80GHz），高數(shù)據(jù)吞吐率和寬頻多天線系統(tǒng)，對PA性能指標(biāo)和數(shù)目也提出更高的要求。Qorvo預(yù)測，8GHz以下砷化鎵仍是主流，8GHz以上氮化鎵替代趨勢明顯。砷化鎵作為一種寬禁帶半導(dǎo)體，可承受更高工作電壓，意味著其功率密度及可工作溫度更高，因而具有高功率密度、能耗低、適合高頻率、支持寬帶寬等特點(diǎn)，5G時(shí)代將被廣泛應(yīng)用于基站等基礎(chǔ)設(shè)施，而氮化鎵有望在更廣闊的移動終端市場成為主力。目前CMOS工藝射頻器件尚不能滿足3G/4G通訊性能的需求?？梢灶A(yù)計(jì)在未來載波頻率更高、頻段更多、頻寬更寬的5G時(shí)代，氮化鎵化合物PA芯片仍將占據(jù)主流，將進(jìn)一步強(qiáng)化和拓展化合物半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的市場空間。同時(shí)，PA應(yīng)用數(shù)量將大幅提升，Strategy Analytics稱5G時(shí)代單機(jī)所需PA或達(dá)16顆。

輔助驅(qū)動 ：物聯(lián)網(wǎng)高性能互連需求和軍工

無線網(wǎng)關(guān)領(lǐng)域?qū)Ω邤?shù)據(jù)率遠(yuǎn)距離傳輸?shù)男阅苄枨?，將加速推動WiFi領(lǐng)域?qū)衔锷漕l功放芯片的需求。目前無線局域網(wǎng)網(wǎng)關(guān)WiFi領(lǐng)域采用的802.11b/g/n標(biāo)準(zhǔn)對射頻性能要求不高，功率發(fā)射單元多被集成到WIFI基帶芯片中，只有中高端方案采用單獨(dú)PA芯片供WIFI使用。從2016年開始，在無線局域網(wǎng)網(wǎng)關(guān)和物聯(lián)網(wǎng)WiFi領(lǐng)域，支持雙頻（2GHz&5GHz），MIMO（多進(jìn)多出天線）和高發(fā)射功率性能需求的802.11ac標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備市占率將大幅增加。根據(jù)InfoneticsResearch預(yù)測結(jié)果，2018年802.11ac標(biāo)準(zhǔn)WiFi市場占比將超過80%。預(yù)計(jì)在手機(jī)WiFi模塊應(yīng)用上也將出現(xiàn)同樣的趨勢。支持802.11ac協(xié)議的旗艦手機(jī)目前已逐步增加，業(yè)界標(biāo)桿企業(yè)蘋果在iphone6/6plus中已配置支持該協(xié)議的WiFi模組。物聯(lián)網(wǎng)對數(shù)據(jù)傳輸速率和多頻運(yùn)行環(huán)境支持將進(jìn)一步拉動性能優(yōu)勢明顯的GaAsPA增量快速發(fā)展。

軍工領(lǐng)域?qū)τ诟叨送ㄓ嵁a(chǎn)品的需求也將促進(jìn)化合物半導(dǎo)體射頻芯片市場更快增長。未來雷達(dá)和電子戰(zhàn)系統(tǒng)需要大功率的無線信號發(fā)射系統(tǒng)，器件的可靠性要求也更為嚴(yán)苛，其功放芯片通常采用GaN或GaAs制造。根據(jù)Strategy Analytics的預(yù)測，2018年軍用GaAs器件市場規(guī)模將達(dá)到5億美元，年復(fù)合增長率達(dá)13%，其中最大的應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)槔走_(dá)，約占60%。軍用領(lǐng)域的增長驅(qū)動以及軍用產(chǎn)品國產(chǎn)化的迫切需求將給化合物半導(dǎo)體帶來更大的市場空間。

化合物射頻集成電路：百億美金市場空間

砷化鎵占據(jù)射頻PA市場絕對市場份額，2020年可達(dá)百億美元規(guī)模。2014年，全球PA市場規(guī)模為73.9億美元，由于砷化鎵PA由于相對Si基CMOS PA性能優(yōu)勢明顯，砷化鎵 PA產(chǎn)值占據(jù)絕對市場份額，合計(jì)71.49億美元，市場占比高達(dá)94%。同時(shí)，受益于移動終端升級、物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展，PA市場總量預(yù)計(jì)2020年將增至114.16億美元，2014至2020年復(fù)合增長率為7.51%。

氮化鎵射頻器件市場預(yù)計(jì)2020年可達(dá)6.2億美元。Yole Development數(shù)據(jù)顯示，2010年全球氮化鎵射頻器件市場總體規(guī)模僅為6300萬美元，2015年2.98億美元，2020年預(yù)計(jì)約6.2億美元。2015年至2022年復(fù)合增長率為13%。總體市場規(guī)模相對于砷化鎵射頻芯片小很多，但考慮到氮化鎵PA器件在軍事安全領(lǐng)域和高性能民用基站、高頻功率轉(zhuǎn)換器件等領(lǐng)域的諸多應(yīng)用，其戰(zhàn)略位置和發(fā)展前景不言而喻。

寡頭格局，代工崛起 IDM主導(dǎo)寡頭競爭格局

全球化合物射頻芯片設(shè)計(jì)業(yè)呈現(xiàn)IDM三寡頭格局。由于GaAs/GaN化合物集成電路工藝的獨(dú)特性及射頻電路設(shè)計(jì)高技術(shù)壁壘，化合物半導(dǎo)體市場總體呈現(xiàn)寡頭競爭格局，且以IDM公司為主。2014年P(guān)A市場傳統(tǒng)砷化鎵IDM廠商Skyworks、Qorvo、Avago三寡頭市場份額分別為37%、25%、24%。設(shè)計(jì)第四大廠Murata于 2012年3月收購Renesas旗下相關(guān)事業(yè)部，進(jìn)軍砷化鎵PA市場，完成對射頻行業(yè)全備產(chǎn)品線布局，2014年占據(jù)市場份額9%。以RDA為代表的國內(nèi)Fabless設(shè)計(jì)廠商因目前主要產(chǎn)品集中于單顆售價(jià)低于0.3美元的2G PA領(lǐng)域，2014年合計(jì)市場份額小于5%。

優(yōu)秀設(shè)計(jì)公司涌現(xiàn)，產(chǎn)業(yè)持續(xù)整合

產(chǎn)業(yè)鏈呈現(xiàn)多模式整合態(tài)勢。一方面，隨著行業(yè)發(fā)展和技術(shù)演進(jìn)，傳統(tǒng)的砷化鎵/氮化鎵化合物射頻IDM廠商為保持自身技術(shù)優(yōu)勢，選擇強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)手或持續(xù)整合新興的Fabless設(shè)計(jì)公司；另一方面，高通、聯(lián)發(fā)科等基帶芯片平臺為增強(qiáng)平臺自身的競爭力，選擇參股或并購相應(yīng)的射頻化合物集成電路設(shè)計(jì)廠商。近年來PA行業(yè)并購不斷：國際方面，RFMD收購TriQuint，PA龍頭強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)手；Skyworks收購AXIOM和SiGe、RFMD收購Amalfi、Avago收購Javelin，傳統(tǒng)GaAs PA大廠推進(jìn)GaAs、CMOS、SiGe等工藝多元化戰(zhàn)略；聯(lián)發(fā)科收購絡(luò)達(dá)科技（Airoha）31.55%股權(quán)、Qualcomm并購Black Sand，基帶廠商涉足PA領(lǐng)域提平臺案競爭力。國內(nèi)方面，2014年7月紫光集團(tuán)完成對銳迪科收購；2015年5月北京建廣資產(chǎn)管理（JAC Capital）收購NXP功率放大器（RF Power）事業(yè)部門，在國家意志驅(qū)動及并購基金引導(dǎo)下，中國赴海外私有化PA廠商大幕開啟。

預(yù)期未來行業(yè)整合仍將持續(xù)。主要集中在以下領(lǐng)域：（1）隨著獨(dú)立PA設(shè)計(jì)廠商生存空間縮小，占據(jù)資金和產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢的基帶芯片公司有望并購PA廠商，以補(bǔ)全平臺設(shè)計(jì)鏈；（2）占主導(dǎo)地位的砷化鎵/氮化鎵 PA Fabless或IDM廠商并購采用CMOS工藝的Fabless設(shè)計(jì)等新技術(shù)廠商，以增強(qiáng)自身技術(shù)覆蓋范圍和保持持續(xù)競爭力；（3）考慮到高性能氮化鎵半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域敏感性，出于軍事安全/技術(shù)保密/產(chǎn)品性能深度優(yōu)化的考慮，不排除設(shè)計(jì)公司通過收購方式建立化合物芯片產(chǎn)線，或代工廠反向收購設(shè)計(jì)公司打造垂直產(chǎn)業(yè)鏈的并購可能；（4）大陸扶持集成電路行業(yè)意志堅(jiān)決，海外并購優(yōu)秀的砷化鎵廠商將持續(xù)加速；（5）國內(nèi)消費(fèi)電子產(chǎn)業(yè)鏈上下游公司出于拓展業(yè)務(wù)目的收購優(yōu)質(zhì)化合物半導(dǎo)體設(shè)計(jì)公司，如長盈精密收購蘇州宜確股權(quán)布局物聯(lián)網(wǎng)，未來利用自身的產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢向客戶推廣其射頻功放產(chǎn)品。

化合物晶圓代工模式加速成長

砷化鎵芯片產(chǎn)能滯后，增長需求強(qiáng)烈。據(jù)統(tǒng)計(jì)2015年全球PA行業(yè)總產(chǎn)值為84.5億美元，砷化鎵代工市場總產(chǎn)值為6.5億美元，占比僅7.7%。2014年二季度由于中低端智能手機(jī)的增量爆發(fā)和4G市場占比的迅速拉升，大陸手機(jī)市場砷化鎵PA產(chǎn)能供給嚴(yán)重不足，市場缺口一度高達(dá)20%以上。以Skyworks為代表的國外IDM大廠PA缺貨嚴(yán)重，甚至迫使聯(lián)發(fā)科等平臺芯片廠商修改平臺設(shè)計(jì)方案應(yīng)對。

設(shè)計(jì)公司“去晶圓化”，IDM產(chǎn)能外包成未來必然趨勢。與硅基集成電路發(fā)展趨勢類似，化合物半導(dǎo)體公司也將逐步由垂直一體的IDM模式向“無晶圓Fabless設(shè)計(jì)+專業(yè)晶圓代工”模式發(fā)展。一方面，新成立的設(shè)計(jì)公司一般不購置重資產(chǎn)的芯片生產(chǎn)產(chǎn)線，采用Fabless的純設(shè)計(jì)公司方式有助于保持公司的靈活性；另一方面，考慮到晶圓代工產(chǎn)業(yè)已然成規(guī)模及受到新興Fabless設(shè)計(jì)公司擠壓，IDM公司對自有產(chǎn)線擴(kuò)展投資更為保守，因其自有產(chǎn)能必須要保證充分利用產(chǎn)線才不至于閑置。相比之下晶圓代工廠則可以通過掌握Fabless及IDM外發(fā)訂單維持產(chǎn)能利用率。傳統(tǒng)的IDM大廠越來越傾向于不再采用擴(kuò)大自身產(chǎn)能，轉(zhuǎn)而采用外包給專業(yè)的晶圓代工公司進(jìn)行芯片生產(chǎn)，進(jìn)而又推動晶圓代工模式的成長。

代工市場產(chǎn)值2018年預(yù)計(jì)增至百億人民幣規(guī)模。隨著Fabless設(shè)計(jì)公司的涌現(xiàn)和IDM外包業(yè)務(wù)的發(fā)展，化合物集成電路代工業(yè)務(wù)將持續(xù)穩(wěn)步增長。2015年全球砷化鎵代工市場總量為6.5億美元，其中龍頭臺灣穩(wěn)懋月產(chǎn)能24k片（以6英寸片計(jì)），產(chǎn)值3.78億美元，占比58.2%。受益于PA芯片業(yè)務(wù)市場需求的迅猛增長和產(chǎn)業(yè)模式轉(zhuǎn)變，預(yù)計(jì)全球化合物集成電路代工業(yè)務(wù)市場將實(shí)現(xiàn)增量擴(kuò)張，2018年代工市場總?cè)萘繉⒃鲋?6.9億美元，行業(yè)占比增至17.5%。

代工近期向穩(wěn)懋、宏捷科集中，三安光電有望強(qiáng)勢切入。目前全球?qū)I(yè)砷化鎵晶圓代工廠商以臺企為主，代表企業(yè)為穩(wěn)懋（Win）和宏捷科（AWSC），2015年占化合物晶圓代工市場份額分別為58.2%、21.4%。穩(wěn)懋、宏捷科主要客戶分別為Avago、Skyworks。原IDM大廠TriQuint也提供代工服務(wù)，但因其兼具IDM和晶圓代工業(yè)務(wù)易與客戶業(yè)務(wù)發(fā)生沖突，導(dǎo)致其在砷化鎵晶圓代工市場市占率已從2010年的29%萎縮到18%。預(yù)期，中短期GaAs晶圓代工市場份額將不斷向穩(wěn)懋、宏捷科集中。大陸上市公司三安光電目前強(qiáng)勢布局砷化鎵及氮化鎵晶圓代工（2018年底年產(chǎn)能砷化鎵30萬片、氮化鎵6萬片），達(dá)產(chǎn)后產(chǎn)能將和穩(wěn)懋現(xiàn)有產(chǎn)能比肩，有望搶占臺廠代工市場。

國家意志驅(qū)動產(chǎn)業(yè)鏈崛起 內(nèi)需拉動集成電路產(chǎn)業(yè)整體發(fā)展 集成電路巨額進(jìn)口和國家安全戰(zhàn)略引起國家高度重視。集成電路被喻為國家的“工業(yè)糧食”和國防現(xiàn)代化的“電子血液”，而中國集成電路產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)薄弱，嚴(yán)重依賴進(jìn)口，實(shí)際自給率僅有約10%，進(jìn)幾年進(jìn)口金額接近甚至超過原油進(jìn)口，因此，發(fā)展集成電路產(chǎn)業(yè)已經(jīng)被提升為國家安全戰(zhàn)略布局。

國家意志有望驅(qū)動行業(yè)戰(zhàn)略性拐點(diǎn)。（1）5/10年成長周期，扶持政策明確。近年來集成電路扶持政策密集頒布，融資、稅收、補(bǔ)貼等政策環(huán)境不斷優(yōu)化。尤其是2014年6月出臺的《國家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)綱要》，定調(diào)“設(shè)計(jì)為龍頭、制造為基礎(chǔ)、裝備和材料為支撐”，以2015、2020、2030為成長周期全力推進(jìn)我國集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。（2）龐大資本運(yùn)作，撬動發(fā)展的主要手段。2014年10月，中國成立國家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金（簡稱“大基金”），“大基金”首批規(guī)模將達(dá)到1200億元，至2016年9月已投資37個(gè)項(xiàng)目，28個(gè)企業(yè)，加之超過6000億元的地方基金以及私募股權(quán)投資基金，中國有望以千億元基金撬動萬億元資金投入集成電路行業(yè)，加速行業(yè)重組、并購。

資源向龍頭集中，“馬太效應(yīng)”凸顯。全球集成電路產(chǎn)業(yè)寡頭壟斷特征日益顯著，中國成長性不足企業(yè)也將逐步退出，優(yōu)質(zhì)資源向龍頭集中。例如“大基金”已投項(xiàng)目及國開行融資項(xiàng)目涉及PA產(chǎn)業(yè)鏈公司的包括：（1）設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，“大基金”100億元投資紫光集團(tuán)，國開行為紫光集團(tuán)提供200億元融資貸款。（2）晶圓代工環(huán)節(jié)：“大基金”以48.4億元收購三安光電9.07%股權(quán)、以不超過25億美元推進(jìn)與三安集團(tuán)及三安光電合作；國開行以最優(yōu)惠利率提供200億人民幣融資總量，用于支持三安集團(tuán)及三安光電的業(yè)務(wù)發(fā)展。（3）封裝測試環(huán)節(jié)：“大基金”3億美元助力長電科技收購星科金朋。

內(nèi)國產(chǎn)化趨勢明朗：“芯片禁運(yùn)”與需求缺口

化合物射頻芯片大陸需求端市場全備，供給端受“芯片禁運(yùn)”遏喉，本土化迫在眉睫。（1）需求端：終端應(yīng)用市場全備，規(guī)模條件逐步成熟。隨著全球移動終端產(chǎn)品產(chǎn)能向中國轉(zhuǎn)移，中國已經(jīng)成為全球PA終端產(chǎn)品制造基地，2015年中國汽車、平板電腦、PC、智能手機(jī)出貨量占全球比重分別達(dá)28%、14%、30%、41%，終端應(yīng)用市場全備，化合物PA芯片市場空間巨大。（2）供給端：中國尚無產(chǎn)值規(guī)模占比居前、技術(shù)領(lǐng)先的砷化鎵/氮化鎵集成電路設(shè)計(jì)、晶圓代工廠商，PA尤其是中高端3G/4G手機(jī)射頻PA芯片嚴(yán)重依賴進(jìn)口。美國對華“芯片禁運(yùn)”政策，尤其是高性能、軍用PA禁運(yùn)政策非常嚴(yán)格，也將極大刺激氮化鎵芯片產(chǎn)業(yè)本土化發(fā)展。

設(shè)計(jì)端基礎(chǔ)扎實(shí)，技術(shù)突破在即

大陸優(yōu)秀設(shè)計(jì)公司不斷涌現(xiàn)，2G PA市場領(lǐng)域已占“半壁江山”。和其他集成電路細(xì)分行業(yè)發(fā)展軌跡類似，我國化合物集成電路設(shè)計(jì)公司較國外IDM大廠比起步較晚、規(guī)模相對較小，目前集中于低端消費(fèi)類電子PA領(lǐng)域，普遍采用Fabless的純設(shè)計(jì)公司模式，由臺灣代工廠穩(wěn)懋等專業(yè)代工廠商提供芯片制造服務(wù)。區(qū)別于基帶數(shù)字電路芯片動輒上千人的“集團(tuán)軍”作戰(zhàn)模式，化合物集成電路多為射頻模擬電路，F(xiàn)abless設(shè)計(jì)公司核心工程師團(tuán)隊(duì)往往只需數(shù)十人甚至數(shù)人。受益于國外人才回流和信息壁壘削弱，大陸化合物集成電路設(shè)計(jì)公司總體發(fā)展勢頭迅猛，涌現(xiàn)出如銳迪科/漢天下/唯捷創(chuàng)芯等一系列在業(yè)界占據(jù)一席之地的優(yōu)秀射頻功率放大器設(shè)計(jì)公司。2G 通訊終端領(lǐng)域，大陸PA廠商出貨量已遠(yuǎn)超國外IDM大廠，合計(jì)份額超過75%，占據(jù)市場主流地位。2014年，銳迪科微電子 2G PA 2014年出貨量1.41億顆，3G PA出貨量300萬顆，PA事業(yè)部實(shí)現(xiàn)營收4300萬美元；中科漢天下微電子2G PA出貨量2.52億顆，3G PA出貨量4600萬顆，實(shí)現(xiàn)營收9000萬美元。唯捷創(chuàng)芯在3G PA領(lǐng)域起步較早，2013/2014/2015年分別實(shí)現(xiàn)營收3.40億元、4.69億元和4.1億元。

技術(shù)突破在即，3G/4G市場國產(chǎn)化替代加速。目前4G PA市場仍被Skyworks、Qorvo、Avago和Murata等幾家供應(yīng)商壟斷，其他各家研發(fā)進(jìn)度也在提速，國產(chǎn)化趨勢確定。預(yù)計(jì)2018年4G PA市場大陸PA市占率將大幅增加，占比達(dá)20%～40%。

晶圓代工強(qiáng)勢導(dǎo)入，全產(chǎn)業(yè)鏈雛形初現(xiàn)

設(shè)計(jì)推動代工，大陸化合物晶圓代工龍頭“呼之欲出”，PA類IDM產(chǎn)業(yè)鏈初現(xiàn)。目前我國化合物半導(dǎo)體領(lǐng)域，尤其是PA Fabless設(shè)計(jì)領(lǐng)域已經(jīng)涌現(xiàn)出銳迪科（RDA）、唯捷創(chuàng)芯（Vanchip）、漢天下（Huntersun）、國民飛驤（2015年收購國民技術(shù)射頻PA業(yè)業(yè)務(wù)）、蘇州宜確（2015年被長盈精密收購20%股權(quán)）等廠商，及CETC13所、CETC55所等軍用科研院所。國內(nèi)化合物集成電路設(shè)計(jì)目前已占領(lǐng)2G/3G/WiFi等消費(fèi)品電子市場中的低端應(yīng)用。其中漢天下和唯捷創(chuàng)芯已分別在國內(nèi)2G/3G PA市場占據(jù)較大市場份額，各家4G砷化鎵射頻模組芯片研發(fā)快速推進(jìn)，2015年內(nèi)均有望實(shí)現(xiàn)規(guī)模量產(chǎn)，國產(chǎn)化替代趨勢明朗且持續(xù)加速。封測領(lǐng)域已經(jīng)儲備長電科技、晶方科技、華天科技等優(yōu)質(zhì)企業(yè)。未來代工環(huán)節(jié)有望由三安光電填補(bǔ)空白。2015年三安光電擬募投建設(shè)年產(chǎn)能30萬片砷化鎵和6萬片氮化鎵（6寸）生產(chǎn)線，2018年底達(dá)產(chǎn)產(chǎn)能有望超越臺灣穩(wěn)懋現(xiàn)有規(guī)模（2015年月產(chǎn)能24k片），成為國內(nèi)第一家規(guī)模量產(chǎn)GaAs/GaN化合物晶圓代工企業(yè)。在國家意志驅(qū)動下，未來大陸有望打造“設(shè)計(jì)+晶圓代工+封裝測試PA類IDM全產(chǎn)業(yè)鏈。

投資策略：設(shè)計(jì)關(guān)注并購，制造追蹤“龍頭”

上游設(shè)計(jì)領(lǐng)域：重點(diǎn)關(guān)注化合物射頻PA公司被并購機(jī)會。PA設(shè)計(jì)公司獨(dú)立生存的空間逐步縮小。出于提升性能、降低成本、提升平臺競爭力等因素考慮，占據(jù)資金和產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢的基帶芯片公司，具備收購射頻設(shè)計(jì)公司補(bǔ)全平臺設(shè)計(jì)鏈的強(qiáng)烈意愿。重點(diǎn)推薦國內(nèi)上市公司信維通信，關(guān)注長盈精密。下游代工領(lǐng)域：看好積極布局化合物半導(dǎo)體代工領(lǐng)域LED龍頭企業(yè)三安光電。公司LED芯片龍頭地位穩(wěn)固，并強(qiáng)勢進(jìn)軍化合物半導(dǎo)體代工領(lǐng)域，將受益于LED照明市場穩(wěn)定發(fā)展和化合物半導(dǎo)體代工市場爆發(fā)性增長。重點(diǎn)關(guān)注國內(nèi)上市公司三安光電。

上游設(shè)計(jì)公司：關(guān)注PA設(shè)計(jì)公司被并購機(jī)會

基帶芯片設(shè)計(jì)公司并購PA Fabless設(shè)計(jì)公司趨勢明顯?；衔锛呻娐废掠巫畲蟮南M(fèi)類應(yīng)用領(lǐng)域是射頻功率放大器，在通訊領(lǐng)域必須與基帶主芯片搭配使用，在地位上依附于主芯片。即便是國外的PA IDM大廠，在產(chǎn)業(yè)鏈中和平臺芯片設(shè)計(jì)廠商相比也處于從屬地位。目前全球集成電路產(chǎn)業(yè)明顯呈現(xiàn)“持續(xù)融合，強(qiáng)者恒強(qiáng)”的高度集中化發(fā)展趨勢。一方面，PA芯片是通訊領(lǐng)域僅次于基帶芯片的重要組成器件，設(shè)計(jì)和優(yōu)化上與基帶芯片存在天然互補(bǔ)聯(lián)系，銷售業(yè)績和產(chǎn)值預(yù)期與基帶芯片也存在強(qiáng)烈依附關(guān)系，是基帶芯片公司的必要有益補(bǔ)充；另一方面，硅基芯片與化合物半導(dǎo)體設(shè)計(jì)方法和工藝流程上都存在巨大差異，基帶芯片設(shè)計(jì)公司通過自身組建研發(fā)團(tuán)隊(duì)從而具備PA設(shè)計(jì)能力并非易事。據(jù)此我們研判，在消費(fèi)電子領(lǐng)域，本土PA設(shè)計(jì)公司獨(dú)立生存的空間將逐步縮小。出于提升性能、降低成本、提升平臺競爭力等因素考慮，占據(jù)資金和產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢的基帶芯片公司，具備收購相關(guān)本土PA設(shè)計(jì)公司，補(bǔ)全平臺設(shè)計(jì)鏈的強(qiáng)烈意愿?；鶐酒揞^高通收購Black Sand鞏固PA產(chǎn)品、臺灣聯(lián)發(fā)科入資Airoha、大陸展訊與銳迪科合并形成紫光展銳，且與中科漢天下緊密合作，都是這一趨勢的有力佐證。

重點(diǎn)推薦上市公司：信維通信，關(guān)注長盈精密。

重點(diǎn)關(guān)注非上市公司： 銳迪科，中科漢天下，唯捷創(chuàng)芯，蘇州宜確，國民飛驤。

銳迪科：與展訊合并，紫光展銳“基帶+射頻”產(chǎn)業(yè)一體化協(xié)同效應(yīng)明顯。2013年7月至2015年6月展訊及銳迪科分別以18.7億美元和9.07億美元完成私有化，2015年整合初步完成紫光展銳本土IC設(shè)計(jì)巨頭現(xiàn)身。展訊2015年已成為全球第三大基帶芯片商，LTE芯片出貨過千萬顆，產(chǎn)品占三星出貨量30%以上。銳迪科在合并前已為國內(nèi)十大IC設(shè)計(jì)商之一，為國內(nèi)領(lǐng)先射頻及混合信號芯片供應(yīng)商，2015年開發(fā)的RDA 3G/4G PA在WCDMA模式可達(dá)達(dá)到50%以上的效率（同期業(yè)界平均為40%），LTE模式下工作可達(dá)到40%效率同期（業(yè)界平均水平為35%）。2016年紫光展銳手機(jī)芯片預(yù)計(jì)出貨量將達(dá)6.5億套，穩(wěn)居全球前三。

唯捷創(chuàng)芯：目前國內(nèi)唯一大規(guī)模量產(chǎn)2G、3G、4G所有標(biāo)準(zhǔn)射頻前端產(chǎn)品的公司。2015年成功登陸新三板，2016年又14億估值完成7000萬元融資。2013/2014/2015年?duì)I業(yè)收入分別為3.40/4.67/4.06億元，2015年1-4月2G/3G/4G芯片營收占比為38.94%/56.70%/3.16%。2015年6月推出射頻前端產(chǎn)品包含2套組合，分別支持3模和5模的4G移動通信終端應(yīng)用，符合MTK的4G通信平臺定義的phase2射頻前端標(biāo)準(zhǔn)。目前公司產(chǎn)品已成功應(yīng)用到聯(lián)想、華為、HTC等國內(nèi)一線品牌。2016年與RFMD訴訟案達(dá)成和解，為公司未來發(fā)展又掃除一大隱患。

中科漢天下：2GCMOS PA全球市占率超50%，穩(wěn)居全球第一。公司為國內(nèi)領(lǐng)先無線射頻芯片、智能手機(jī)功放芯片、雙工器、濾波器芯片制造商，2016年公司RF-PA月出貨量超過7000萬顆，其中2G PA 超4000萬/月，3GPA 超1100萬套/月，4GPA已導(dǎo)入數(shù)家知名IDH方案商和品牌客戶的BOM列表，并完成了首批產(chǎn)品的規(guī)模量產(chǎn)測試。2016年射頻前端芯片通過了三星認(rèn)證，將大規(guī)模量產(chǎn)4G三模八頻和五模十七頻射頻前端套片。

下游制造企業(yè)：關(guān)注大陸化合物代工潛在龍頭

重點(diǎn)公司推薦：看好積極布局化合物半導(dǎo)體代工領(lǐng)域的A股上市公司三安光電。公司主要從事Ⅲ-Ⅴ族化合物半導(dǎo)體材料的研究與應(yīng)用，著重以碳化硅、砷化鎵、氮化鎵、藍(lán)寶石等半導(dǎo)體新材料所涉及的核心主業(yè)做大做強(qiáng)，近兩年一系列動作布局謀求化合物集成電路代工寡頭。

從國家戰(zhàn)略，產(chǎn)業(yè)發(fā)展，及軍品民用化等角度考量，培養(yǎng)本土的化合物PA代工龍頭企業(yè)勢在必行，三安光電已積累豐富的化合物半導(dǎo)體制備關(guān)鍵技術(shù)，切入化合物芯片代工領(lǐng)域恰逢其時(shí)。

信維通信：深度受益5G爆發(fā)，由天線至射頻前端，打開千億市值空間

射頻主業(yè)受益大客戶份額持續(xù)提升。信維通信主營射頻元器件，是全球領(lǐng)先天線廠商，提供產(chǎn)品包括射頻隔離器、射頻連接器、手機(jī)天線、WIFI天線、NFC天線、無線充電等，為國際A客戶、三星電子、華為等知名廠商大量供貨。隨著在射頻主業(yè)中競爭對手安費(fèi)諾、Molex等的逐步下滑，公司在大客戶的份額穩(wěn)步提升，并由手機(jī)向單機(jī)價(jià)值量更大的pad，筆記本電腦領(lǐng)域快速擴(kuò)張，預(yù)期今明年相關(guān)領(lǐng)域的拓展仍能夠?yàn)樯漕l主業(yè)帶來40%以上的增長。此外，公司在國產(chǎn)安卓陣營的份額仍然較低，這部分也將貢獻(xiàn)未來一兩年公司成長的主要動力。

切入聲學(xué)，打開中期成長空間。受益聲學(xué)射頻一體化趨勢，公司切入聲學(xué)領(lǐng)域，提供聲學(xué)+射頻的box一體化解決方案。聲學(xué)領(lǐng)域單機(jī)價(jià)值量遠(yuǎn)大于天線，是更為廣闊的成長領(lǐng)域。公司聲學(xué)產(chǎn)品目前已為索尼出貨，2017年將大概率在安卓陣營全面導(dǎo)入，迎來聲學(xué)業(yè)務(wù)的全面爆發(fā)，包括華為和步步高系都是公司的潛在客戶，我們認(rèn)為公司2017年在聲學(xué)領(lǐng)域的營收有望突破10億元。

前瞻布局，迎接無線充電盛宴。公司當(dāng)前是三星無線充電的主力供應(yīng)商，并和國內(nèi)科研院所合作，布局無線充電前端材料，打造無線充電核心競爭力。根據(jù)臺灣媒體報(bào)道，2017年大客戶有望在三款手機(jī)全部導(dǎo)入無線充電，從而使無線充電迎來爆發(fā)元年。當(dāng)前，公司已經(jīng)全面布局包括大客戶和三星在內(nèi)的不同無線充電解決方案，并致力于提供發(fā)射端平臺，我們認(rèn)為公司的無線充電業(yè)務(wù)將在2017年大幅放量，2018年全面爆發(fā)。

全面布局上游材料，發(fā)力5G射頻前端，打造中國村田。5G技術(shù)，天線與射頻是關(guān)鍵，射頻前端模組價(jià)格預(yù)期可至50美元，市場空間超200億美元。5G對手機(jī)天線集成度要求不斷提高的同時(shí)，手機(jī)向下兼容的需求拉動單機(jī)射頻器件使用量，同時(shí)射頻器件向高頻發(fā)展。4G時(shí)代，PA、SAW等射頻核心元件市場被掌握射頻材料的美日大廠所掌控。公司順應(yīng)5G要求，發(fā)展天線陣列與射頻模組，進(jìn)軍射頻新材料戰(zhàn)略卡位，控股國內(nèi)為數(shù)不多掌握射頻電子材料、磁性材料、LTCC工藝的先進(jìn)企業(yè)上海光線新材料。對標(biāo)村田，由射頻材料逐步向射頻核心元件與模組進(jìn)發(fā)，未來成長可期。

風(fēng)險(xiǎn)因素。射頻元件技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)；無線充電市場風(fēng)險(xiǎn)。

盈利預(yù)測、估值及投資評級。公司是全球領(lǐng)先天線廠商，原有業(yè)務(wù)經(jīng)營良好，對國際大客戶滲透不斷加強(qiáng)，成長空間廣闊。5G時(shí)代提前布局，依托大客戶發(fā)展，射頻前端新產(chǎn)品增長可期。根據(jù)近期產(chǎn)業(yè)調(diào)研及上下游驗(yàn)證，我們維持公司2016/17/18年EPS預(yù)測0.57/0.97/1.52元，按照2017年P(guān)E=37倍，對應(yīng)的目標(biāo)價(jià)35.89元，維持“買入”評級。

長盈精密：布局射頻前端具備潛力，金屬外觀持續(xù)高增長

布局移動通訊終端零組件，2015年入股蘇州宜確。公司2015年以4500萬元入股蘇州宜確，持股20%。蘇州宜確成立于2015年，為射頻前端集成電路設(shè)計(jì)商，業(yè)務(wù)覆蓋2G/3G/4G/MMMB射頻功率放大器及射頻前端芯片等。2016年成功獲審高頻段5G基站用功率放大器國家科技重大專項(xiàng)課題，業(yè)務(wù)延伸布局未來5G通訊。長盈精密籍此拓展無線互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)射頻接入相關(guān)業(yè)務(wù)，奠基無線接入端提供整體方案芯片開發(fā)。

受益下游市場，金屬CNC外觀持續(xù)高增長。公司當(dāng)前60%以上的營收和利潤來自CNC，受益于公司主要客戶VIVO及OPPO市場份額增長，CNC類產(chǎn)品持續(xù)高增長。2016 Q2 VIVO/OPPO國內(nèi)市場份額由去年同期7.4%/6.9%增至11.9%/13.9%，出貨1300/1520萬部。若2017年玻璃外觀成為趨勢，中框大概率由鋁變?yōu)椴讳P鋼，加工時(shí)長將翻倍，刺激營收增長。長盈精密2016 H1金屬外觀營收18.4億，同比增長約60%，未來可望繼續(xù)保持高速增長。

增資入股廣東方振，切入A客戶產(chǎn)業(yè)鏈。公司2016年向A客戶防水液態(tài)硅膠供應(yīng)商廣東方振增資4500萬元，獲得15%股權(quán)。A客戶新品引智能手機(jī)防水熱潮，假設(shè)未來每年20億部移動通訊終端采用防水材料，僅消費(fèi)電子類產(chǎn)品上防水材料市場可超百億元規(guī)模。2016H1廣東方振實(shí)現(xiàn)利潤728萬元，近2015 年全年2 倍，2016-2018 年預(yù)計(jì)營收3000/4000/6000 萬元。長盈科技切入防水材料業(yè)務(wù)，外加其防水端子2016年達(dá)產(chǎn)在即，全面布局精密防水產(chǎn)業(yè)有望。連接器業(yè)務(wù)多點(diǎn)開花。公司積極布局連接器業(yè)務(wù)，產(chǎn)能與技術(shù)均具優(yōu)勢。2015年公司精密連接器年產(chǎn)能達(dá)12億件，超精密連接器達(dá)5億件。2016 H1公司大電流BTB連接器及卡類快速充電連接器技術(shù)廣受好評，出貨增長明顯；自主開發(fā)高自動化程度RF線纜組裝線，效率較業(yè)界水平提高一倍以上；成功開發(fā)出Type-C端子，銷量已過200萬。2016 H1公司連接器營收3.8億元，預(yù)計(jì)為公司業(yè)績未來穩(wěn)定增長點(diǎn)。

風(fēng)險(xiǎn)因素。5G射頻前端開發(fā)受阻；下游手機(jī)市場風(fēng)險(xiǎn)。

盈利預(yù)測、估值及投資評級。公司主營業(yè)務(wù)增長強(qiáng)勁，2016H1金屬CNC外觀業(yè)務(wù)同比增長達(dá)60%；連接器業(yè)務(wù)進(jìn)展順利，新品多點(diǎn)開花，Type-C端子可望放量；入股蘇州宜確布局移動射頻前端，未來5G業(yè)務(wù)為潛在增長點(diǎn)。我們給予公司16/17/18三年EPS為0.64、1.03、1.32元的盈利預(yù)測，看好公司主營業(yè)務(wù)高增長，工業(yè)4.0下新業(yè)務(wù)潛力，按照2017年P(guān)E=24倍，給予24.72元目標(biāo)價(jià)，首次覆蓋，給予“增持”評級。

三安光電：打造國內(nèi)化合物半導(dǎo)體代工龍頭

LED芯片龍頭地位穩(wěn)固，全球市場提供廣闊空間。LED照明產(chǎn)業(yè)平穩(wěn)增長將成為拉動LED芯片產(chǎn)業(yè)的強(qiáng)勁動力。2017年國內(nèi)照明市場LED滲透率有望增至80%。三安光電外延片生產(chǎn)核心設(shè)備MOVCD預(yù)計(jì)2018年底可達(dá) 380臺，LED業(yè)務(wù)毛利率也顯著高于國內(nèi)同業(yè)，規(guī)模效應(yīng)和成本優(yōu)勢明顯，領(lǐng)先地位鞏固。2015年全球LED照明市場規(guī)模高達(dá)299億美元，市場滲透率27.2%，仍有較大提升空間。將充分受益于LED產(chǎn)業(yè)向中國大陸轉(zhuǎn)移趨勢，海外市場前景廣闊。

IC國產(chǎn)化趨勢明朗，大基金支持趕超全球代工龍頭。三安光電將融資投產(chǎn)GaAs/GaN器件，深度布局化合物半導(dǎo)體代工市場。產(chǎn)業(yè)總體趨勢性向亞洲轉(zhuǎn)移，大陸產(chǎn)業(yè)鏈雛形初現(xiàn)，代工環(huán)節(jié)極有希望由三安填補(bǔ)空白。半導(dǎo)體項(xiàng)目獲國家層面支持，大基金48億元投資成為公司第二大股東，25億美元規(guī)模產(chǎn)業(yè)基金、國開行200億信貸額度將助力公司外延爆發(fā)式增長。項(xiàng)目達(dá)產(chǎn)后產(chǎn)能比肩業(yè)界巨頭，有望占據(jù)全球27.3%的代工份額。

風(fēng)險(xiǎn)因素：半導(dǎo)體產(chǎn)線達(dá)產(chǎn)不及預(yù)期及與代工臺企短期競爭加劇的風(fēng)險(xiǎn)；LED下游市場增速低于預(yù)期的風(fēng)險(xiǎn)。

盈利預(yù)測、估值及投資評級：達(dá)產(chǎn)穩(wěn)定后可實(shí)現(xiàn)化合物半導(dǎo)體6寸片年產(chǎn)能36萬片，規(guī)模大于目前代工龍頭臺灣穩(wěn)懋。公司LED芯片龍頭地位穩(wěn)固，并強(qiáng)勢進(jìn)軍化合物半導(dǎo)體代工領(lǐng)域，將受益于LED照明市場穩(wěn)定發(fā)展和化合物半導(dǎo)體代工市場爆發(fā)性增長。我們預(yù)計(jì)公司2016-2018年全面攤薄EPS分別為0.52/0.63/0.71元（2015年考慮除權(quán)后為0.42元）。參考可比公司估值水平，兼顧并購預(yù)期、大基金注資，我們給予公司2017年23倍PE估值，對應(yīng)目標(biāo)價(jià)14.49元，上調(diào)至“買入”評級。

大港股份：穩(wěn)增拓新，深化PA等新興領(lǐng)域布局 并購切入PA模塊，深化IC產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略布局。公司全資并購了國內(nèi)領(lǐng)先的獨(dú)立集成電路測試服務(wù)商艾科半導(dǎo)體，并于2016年對其增資6.9億元。艾科半導(dǎo)體作為國內(nèi)領(lǐng)先的專業(yè)化獨(dú)立第三方集成電路測試企業(yè)，具有通用射頻測試設(shè)備研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化能力，目前艾科半導(dǎo)體的Matrix測試系統(tǒng)已量產(chǎn)測試 GSM、EDGE、TD、UMTS（WCDMA）等主流移動設(shè)備射頻前端器件，涵蓋單頻功放及多頻多模發(fā)射模塊等產(chǎn)品，并研發(fā)出基于通用自動測試設(shè)備（ATE）的射頻測試方案。與此同時(shí)，公司與鎮(zhèn)高新等7家公司簽訂《框架協(xié)議》，設(shè)立并購基金 50億元，為發(fā)展公司集成電路等新興產(chǎn)業(yè)培育優(yōu)質(zhì)標(biāo)的。2016年該業(yè)務(wù)開始起量，上半年?duì)I收達(dá)3900萬，增速良好。

激光產(chǎn)品研發(fā)穩(wěn)步推進(jìn)，進(jìn)軍航空航天軍工業(yè)務(wù)。激光技術(shù)是未來制造技術(shù)的發(fā)展方向之一，激光測距機(jī)是中科大港的主要目標(biāo)產(chǎn)品，我國激光測距機(jī)市場正處于騰飛期，2008 年我國產(chǎn)量為 1,885 臺，2013 年則達(dá)到 181,180 臺，市場空間廣闊。公司與中科院半導(dǎo)體研究所等機(jī)構(gòu)共同設(shè)立中科大港激光科技有限公司，從事高功率全固態(tài)激光器及其應(yīng)用研究，已成功掌握30km激光測距技術(shù)。一方面，公司已簽訂三級保密協(xié)定，為進(jìn)軍軍工市場做鋪墊。另一方面，2015年與圌山旅文合資成立大路航空，擬通過收購?fù)顿Y等方式打造航天航空產(chǎn)業(yè)整合平臺，有望成為來來新的營收增長點(diǎn)。

全方位業(yè)務(wù)拓展，借力九鼎投資提升資本運(yùn)營能力。九鼎投資和公司深度合作后，有助于推進(jìn)公司資本運(yùn)營能力的改善，為公司今后的資本運(yùn)作提供有效支撐。此次與九鼎合作，一方面表明公司在外延方面進(jìn)入實(shí)質(zhì)性籌劃階段。另一方面向市場表明外延整合的方向在朝環(huán)保、科技等新興產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域拓展。

房產(chǎn)積極轉(zhuǎn)型與固廢業(yè)務(wù)起量，營收增長高速可期。公司固廢處理業(yè)務(wù)盈利能力強(qiáng)，子公司鎮(zhèn)江固廢2015年公司實(shí)現(xiàn) 2386.56萬元營業(yè)收入，規(guī)母凈利潤1222.9萬元，預(yù)計(jì)2016年公司固廢處理產(chǎn)能將充分釋放，有望大幅提升公司固廢處理業(yè)務(wù)業(yè)績。此外，公司楚橋雅苑安臵房項(xiàng)目交付及商品房項(xiàng)目的預(yù)銷售，標(biāo)志著公司的地產(chǎn)業(yè)務(wù)已向商品房及商業(yè)地產(chǎn)開發(fā)建設(shè)轉(zhuǎn)型，著手打造公司房地產(chǎn)自主品牌“2077”，預(yù)計(jì)房地產(chǎn)業(yè)務(wù)毛利率將持續(xù)提升。

風(fēng)險(xiǎn)因素。房地產(chǎn)行業(yè)景氣程度；激光技術(shù)研發(fā)失??；IC市場不及預(yù)期。

盈利預(yù)測、估值及投資評級。公司積極轉(zhuǎn)型泛半導(dǎo)體領(lǐng)域，布局包括射頻測試和半導(dǎo)體激光器等多個(gè)領(lǐng)域，傳統(tǒng)房地產(chǎn)業(yè)務(wù)為公司轉(zhuǎn)型發(fā)展提供持續(xù)的資金支持?？紤]到射頻測試業(yè)務(wù)的稀缺性和艾科半導(dǎo)體的發(fā)展前景，我們給予公司16/17/18三年EPS 0.22/0.37/0.61元的盈利預(yù)測，按照17年P(guān)E=60倍，給予22.2元目標(biāo)價(jià)，首次覆蓋給予“增持”評級。

第四篇：半導(dǎo)體材料研究的新進(jìn)展(精)

半導(dǎo)體材料研究的新進(jìn)展* 王占國

(中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究所,半導(dǎo)體材料科學(xué)實(shí)驗(yàn)室,北京 100083 摘要:首先對作為現(xiàn)代信息社會的核心和基礎(chǔ)的半導(dǎo)體材料在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)、社會可持續(xù)發(fā)展以及國家安全中的戰(zhàn)略地位和作用進(jìn)行了分析,進(jìn)而介紹幾種重要半導(dǎo)體材料如,硅材料、GaAs和InP單晶材料、半導(dǎo)體超晶格和量子阱材料、一維量子線、零維量子點(diǎn)半導(dǎo)體微結(jié)構(gòu)材料、寬帶隙半導(dǎo)體材料、光學(xué)微腔和光子晶體材料、量子比特構(gòu)造和量子計(jì)算機(jī)用材料等目前達(dá)到的水平和器件應(yīng)用概況及其發(fā)展趨勢作了概述。最后,提出了發(fā)展我國半導(dǎo)體材料的建議。本文未涉及II-VI族寬禁帶與II-VI族窄禁帶紅外半導(dǎo)體材料、高效太陽電池材料Cu(In,GaSe 2、CuIn(Se,S等以及發(fā)展迅速的有機(jī)半導(dǎo)體材料等。關(guān)鍵詞:半導(dǎo)體材料;量子線;量子點(diǎn)材料;光子晶體

中圖分類號:TN304.0文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A

文章編號:1003-353X(200203-0008-05 New progress of studies on semiconductor materials WANG Zhan-guo(Lab.of Semiconductor Materials Science,Institute of Semiconductors, Chinese Academy of Sciences , Beijing 100083,China Abstract:The strategic position and important role of semiconductor materials, as a core and foundation of the information society, for development of national economic, national safety and society progress

are analyzed first in this paper.Then the present status and future prospects of studies on semiconductor materials such as silicon crystals, III-V compound semiconductor materials and GaAs,InP and silicon based superlattice and quantum well materials, quantum wires and quantum dots materials, microcavity and photonic crystals, materi-als for quantum computation and wide band gap materials as well are briefly discussed.Finally the suggestions for the development of semiconductor materials in our country are proposed.II-VI narrow and wide band gap materials, solar cell materials and organic materials for optoelectronic devices etc.are not included in this article.K e y w o r d s: semiconductor materials;quantum wire;quantum dot materials;photonic materials 1半導(dǎo)體材料的戰(zhàn)略地位

本世紀(jì)中葉,半導(dǎo)體單晶硅材料和半導(dǎo)體晶體管的發(fā)明及其硅集成電路的研制成功,導(dǎo)致了電子工業(yè)革命,深刻地影響著世界的政治、經(jīng)濟(jì)格局和軍事對抗的形式,徹底改變了人們的生活方式。70年代初,石英光導(dǎo)纖維材料和GaAs等Ⅲ-Ⅴ族化合物半導(dǎo)體材料及其G a A s激光器的發(fā)明,促進(jìn)了光纖通信技術(shù)迅速發(fā)展并逐步形成了高新技術(shù)產(chǎn)業(yè),使人類進(jìn)入了信息時(shí)代。超晶格概念的提出及其半導(dǎo)體超晶格、量子阱材料的研制成功,徹底改變了光電器件的設(shè)計(jì)思想, 使半導(dǎo)體器件的設(shè)計(jì)與制造從過去的“雜質(zhì)工程”發(fā)展到“能帶工程”,出現(xiàn)了以“電學(xué)特性和光學(xué)特性可剪裁”為特征的新范籌, 使人類跨入到量子效應(yīng)

*國家基礎(chǔ)研究發(fā)展規(guī)劃項(xiàng)目(G2000068300 8

和低維結(jié)構(gòu)特性的新一代半導(dǎo)體器件和電路時(shí)代。半導(dǎo)體微電子和光電子材料已成為21世紀(jì)信息社會高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)材料。它的發(fā)展將會使通信、高速計(jì)算、大容量信息處理、空間防御、電子對抗以及武器裝備的微型化、智能化等這些對于國民經(jīng)濟(jì)和國家安全都至關(guān)重要的領(lǐng)域產(chǎn)生巨大的技術(shù)進(jìn)步, 受到了各國政府極大的重視。下面就幾種主要的半導(dǎo)體材料研究進(jìn)展作一簡單地介紹。2幾種主要半導(dǎo)體材料的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢

2.1硅材料

從提高硅集成電路成品率,降低成本看,增大直拉硅(CZ-Si單晶的直徑仍是今后CZ-Si發(fā)展的總趨勢。目前直徑為8英寸(200m m的S i 單晶已實(shí)現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn),基于直徑為12英寸(300m m硅片的集成電路(I C技術(shù)正處在由實(shí)驗(yàn)室向工業(yè)生產(chǎn)轉(zhuǎn)變中。目前已有一個(gè)300mm硅片的超達(dá)規(guī)模集成電路(U L S I試生產(chǎn)線正在運(yùn)轉(zhuǎn),另外幾個(gè)試生產(chǎn)線和一個(gè)生產(chǎn)線業(yè)已建成。預(yù)計(jì)2001年300mm, 0.18μm 工藝的硅ULSI生產(chǎn)線將投入規(guī)模生產(chǎn),300mm, 0.13μm工藝生產(chǎn)線也將在2003年完成評估。直徑18英寸硅片預(yù)計(jì)2007年可投入生產(chǎn),直徑27英寸硅單晶研制也正在積極籌劃中。日本1999年,國內(nèi)生產(chǎn)6~12英寸的硅單晶為7000噸(8000億日元。18英寸重達(dá)414公斤的硅單晶和18英寸的硅園片也已研制成功。

從進(jìn)一步提高硅IC的速度和集成度看,研制適合于硅深亞微米乃至納米工藝所需的大直徑硅外延片會成為硅材料發(fā)展的主流。目前, 直徑8英寸的硅外延片已研制成功,更大尺寸的外延片也在開發(fā)中。

理論分析指出,30n m左右將是硅M O S集成電路線寬的“極限”尺寸。這不僅是指量子尺寸效應(yīng)對現(xiàn)有器件特性影響所帶來的物理限制和光刻技術(shù)的限制問題,更重要的是將受硅、S i O 2 自身性質(zhì)的限制。盡管人們正在積極尋找高K介電絕緣 材料(如用Si

3N 4 等來替代SiO 2 , 低K介電互連材

料,用C u代替A l引線以及采用系統(tǒng)集成芯片

(system on a chip技術(shù)等來提高ULSI的集成度、運(yùn)算速度和功能, 但硅將最終難以滿足人類不斷的對更大信息量需求。為此,人們正在尋求發(fā)展新材料、新技術(shù),如,納米材料與納米電子、光電子器件、分子計(jì)算機(jī)、D N A生物計(jì)算機(jī)、光子計(jì)算機(jī)和量子計(jì)算機(jī)等。其中,以G a A s、I n P 為基的化合物半導(dǎo)體材料,特別是納米半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)材料(二維超晶格、量子阱,一維量子線與零維量子點(diǎn)材料以及可與硅平面工藝兼容GeSi合金材料等是最有希望的替補(bǔ)材料之一。

2.1GaAs和InP單晶材料

G a A s和I n P是微電子和光電子的基礎(chǔ)材料,為直接帶隙,具有電子飽和漂移速度高、耐高溫、抗輻照等特點(diǎn),在超高速、超高頻、低功耗、低噪音器件和電路,特別在光電子器件和光電集成方面占有獨(dú)特的優(yōu)勢。

目前,世界GaAs單晶的總年產(chǎn)量已超過200噸(日本1999年的GaAs單晶的生產(chǎn)量為94噸, G a P為27噸,其中以低位錯密度的V G F和H B 方法生長的2~3英寸的導(dǎo)電GaAs襯底材料為主;近年來,為滿足高速移動通信的迫切需求,大直徑(4,6 和8英寸的SI-GaAs發(fā)展很快,4英寸70cm長,6英寸35cm長和8英寸的半絕緣砷化鉀(S I-G a A s也在日本研制成功。美國摩托羅拉公司正在籌建6英寸的SI-GaAs 集成電路生產(chǎn)線。預(yù)計(jì)1998~2003年,GaAs外延片市場以每年30%的速度增長(SI-GaAs 片材1998年銷售為1.24億美元。InP具有比GaAs 更優(yōu)越的高頻性能,發(fā)

展的速度更快;但不幸的是,研制直徑3英寸以上大直徑的InP單晶的關(guān)鍵技術(shù)尚未完全突破,價(jià)格居高不下。

GaAs和InP單晶的發(fā)展趨勢是:(1增大晶體直徑,目前3~4英寸的SI-GaAs已用于大生產(chǎn),預(yù)計(jì)21世紀(jì)初的頭幾年直徑為6英寸的SI-GaAs也將投入工業(yè)應(yīng)用。(2提高材料的電學(xué)和光學(xué)微區(qū)均勻性。(3 降低單晶的缺陷密度,特別是位錯。

(4GaAs和InP單晶的VGF生長技術(shù)發(fā)展 2.3半導(dǎo)體超晶格、量子阱材料

半導(dǎo)體超薄層微結(jié)構(gòu)材料是基于先進(jìn)生長技術(shù)(M B E,M O C V D的新一代人工構(gòu)造材料。它

Semiconductor T echnology Vol.27 No.3 March 20029 以全新的概念改變著光電子和微電子器件的設(shè)計(jì)思想,即從過去的所謂“雜質(zhì)工程”發(fā)展到

“能帶工程”,出現(xiàn)了“電學(xué)和光學(xué)特性可剪裁”為特征的新范疇,是新一代固態(tài)量子器件的基礎(chǔ)材料。

2.3.1 III-V族超晶格、量子阱材料

GaAlAs/GaAs,GaInAs/GaAs, AlGaInP/ GaAs;GaInAs/InP,AlInAs/InP, InGaAsP/InP 等GaAs、InP基晶格匹配和應(yīng)變補(bǔ)償材料體系已發(fā)展得相當(dāng)成熟,已成功地用來制造超高速,超高頻微電子器件和單片集成電路。高電子遷移率晶體管(H E M T, 贗高電子遷移率晶體管(P-HEMT器件最好水平已達(dá)f max =600GHz, 輸出功率58m W,功率增益6.4d B;雙異質(zhì)結(jié)晶體管

(H B T的最高頻率f max 也已高達(dá)500G H z,H E M T 邏輯大規(guī)模集成電路研制也達(dá)很高水平?；谏鲜霾牧象w系的光通信用1.3μm和1.5μm的量子阱激光器和探測器,紅、黃、橙光發(fā)光二極管和紅光激光器以及大功率半導(dǎo)體量子阱激光器已商品化;表面光發(fā)射器件和光雙穩(wěn)器件等也已達(dá)到或接近達(dá)到實(shí)用化水平。目前,研制高質(zhì)量的1.5μm 分布反饋(DFB 激光器和電吸收(EA 調(diào)制器單片集成InP基多量子阱材料和超高速驅(qū)動電路所需的低維結(jié)構(gòu)材料是解決光纖通信瓶頸問題的關(guān)鍵,在實(shí)驗(yàn)室西門子公司已完成了80×40Gbps傳輸40km 的實(shí)驗(yàn)。另外,用于制造準(zhǔn)連續(xù)兆瓦級大功率激光陣列的高質(zhì)量量子阱材料也受到人們的重視。

雖然常規(guī)量子阱結(jié)構(gòu)端面發(fā)射激光器是目前光電子領(lǐng)域占統(tǒng)治地位的有源器件,但由于其有源區(qū)極薄(約0.01μm

端面光電災(zāi)變損傷,大電流電熱燒毀和光束質(zhì)量差一直是此類激光器的性能改善和功率提高的難題。采用多有源區(qū)量子級聯(lián)耦合是解決此難題的有效途徑之一。法國湯姆遜公司1999年新研制出三有源區(qū)帶間級聯(lián)量子阱激光器,2000年初, 在美國召開的SPIE會議上, 報(bào)道了單個(gè)激光器準(zhǔn)連續(xù)輸出功率超過10W的好結(jié)果。我國早在70年代就提出了這種設(shè)想,隨后又從理論上證明了多有源區(qū)帶間隧穿級聯(lián)、光子耦合激光器與中遠(yuǎn)紅外探測器,與通常的量子阱激光器相比,具有更優(yōu)越的性能,并從1993年開始了此類新型紅外探測器和激光器的實(shí)驗(yàn)研究。1999年初,980nm InGaAs新型激光器輸出功率以達(dá)5W 以上,包括量子效率、斜率效率等均達(dá)當(dāng)時(shí)國際最好水平。最近, 又提出并開展了多有源區(qū)縱向光耦合垂直腔面發(fā)射激光器研究,這是一種具有高增益、極低閾值、高功率和高光束質(zhì)量的新型激光器,在未來光通信、光互聯(lián)與光電信息處理方面有著良好的應(yīng)用前景。

為克服pn結(jié)半導(dǎo)體激光器的能隙對激光器波長范圍的限制,基于能帶設(shè)計(jì)和對半導(dǎo)體微結(jié)構(gòu)子帶能級的研究,1994年美國貝爾實(shí)驗(yàn)室發(fā)明了基于量子阱內(nèi)子帶躍遷和阱間共振隧穿的量子級聯(lián)激光器,突破了半導(dǎo)體能隙對波長的限制,成功地獲得

了3.5~17μm波長可調(diào)的紅外激光器,為半導(dǎo)體激光器向中紅外波段的發(fā)展以及在遙控化學(xué)傳感、自由空間通信、紅外對抗和大氣質(zhì)量監(jiān)控等應(yīng)用方面開辟了一個(gè)新領(lǐng)域。中科院上海冶金所和半導(dǎo)體所在此領(lǐng)域也進(jìn)行了有效的研究,中科院上海冶金研究所于1999年研制成功120K 5μm 和250K 8μm的量子級聯(lián)激光器;中科院半導(dǎo)體研究所于2000年又研制成功3.7μm室溫準(zhǔn)連續(xù)應(yīng)變補(bǔ)償量子級聯(lián)激光器,使我國成為能研制這類高質(zhì)量激光器材料為數(shù)不多的幾個(gè)國家之一。

目前,III-V族超晶格、量子阱材料作為超薄層微結(jié)構(gòu)材料發(fā)展的主流方向,正從直徑3英寸向4英寸過渡,生產(chǎn)型的MBE(如Riber的MBE6000和VG Semicon的V150 MBE 系統(tǒng), 每爐可生產(chǎn)9×4英寸,4×6英寸或45×2英寸;每爐裝片能力分別為80×6英寸,180×4英寸和64×6英寸,144×4英寸;A p p l i e d E P I M B E的GEN2000 MBE系統(tǒng), 每爐可生產(chǎn)7×6英寸片, 每爐裝片能力為182片6英寸和MOCVD設(shè)備(如AIX 2600G3,5×6英寸 或9×4英寸,每臺年生產(chǎn)能力為3.75×104片4英寸或1.5×104片6英寸;AIX 3000的5×10英寸或25×4英寸或95×2英寸也正在研制中已研制成功,并已投入使用。EPI MBE研制的生產(chǎn)型設(shè)備中,已有50kg的砷和10kg的鉀源爐出售,設(shè)備每年可工作300天。英國卡迪夫的M O C V D中心、法國的P i c o g i g a M B E基地、美國的Q E D公司、M o t o r o l a公司、日本的富士通、N T T、索尼等都有這種外延材料出售。生產(chǎn)型的M B E 和M O C V D 設(shè)備的使用, 趨勢與展望 10 必然促進(jìn)襯底材料和材料評價(jià)設(shè)備的發(fā)展。2.3.2硅基應(yīng)變異質(zhì)結(jié)構(gòu)材料

硅基光電子器件集成一直是人們所追求的目標(biāo)。但由于硅是間接帶隙,如何提高硅基材料發(fā)光效率就成為一個(gè)亟待解決的問題。不幸的是,雖經(jīng)多年研究,但進(jìn)展緩慢。人們目前正致力于探索硅基納米材料(納米Si/SiO ,硅基SiGeC體系 的Si 1-y C y /Si 1-x Ge x 低維結(jié)構(gòu),Ge/Si量子點(diǎn)和量子點(diǎn)

超晶格材料, Si/SiC 量子點(diǎn)材料, GaN/BP/Si以及GaN/Si材料。最近,在GaN/Si上成功地研制出L E D發(fā)光器件的報(bào)道,使人們看到了一線希望。

另一方面, GeSi/Si應(yīng)變層超晶格材料, 因其在新一代移動通信上的重要應(yīng)用前景, 而成為目前硅基材料研究的主流。GeSi/Si 2DEG材料77K電子遷移率已達(dá)1.7×105c m2/V s。S i/G e S i M O D F E T a n d M O S F E T 的最高截止頻率已達(dá)200G H z,H B T最高振蕩頻率為160G H z,噪音在10GHz下為0.9dB,其性能可與G a A s器件相媲美,進(jìn)一步的發(fā)展還有賴于同Si 和 GaAs的競爭結(jié)果!GeSi材料生長方法主要有Si-MBE, CBE和超低壓C V D三種,從發(fā)展趨勢看,U H V/C V D(超低壓C V D方法有較大優(yōu)勢,目前這種淀積系統(tǒng)已經(jīng)具備工業(yè)生產(chǎn)能力。

盡管GaAs/Si和InP/Si是實(shí)現(xiàn)光電子集成最理想的材料體系,但由于晶格失配和熱膨脹系數(shù)等不同造成的高密度失配位錯而導(dǎo)致器件性能退化和失效是在該材料實(shí)用化前必需克服的難題。最近,Motolora等公司宣稱,他們在12英寸的硅襯底上,用鈦酸鍶作緩沖層,成功的生長了器件級的G a A s外延薄膜,取得了突破性的進(jìn)展。

2.4 一維量子線、零維量子點(diǎn)半導(dǎo)體微結(jié)構(gòu)材料[1,2] 基于量子尺寸效應(yīng)、量子干涉效應(yīng),量子隧穿效應(yīng)和庫侖阻效應(yīng)以及非線性光學(xué)效應(yīng)等的低維半導(dǎo)體材料是一種人工構(gòu)造(通過能帶工程實(shí)施的新型半導(dǎo)體材料,是新一代量子器件的基礎(chǔ)。它的應(yīng)用,極有可能觸發(fā)新的技術(shù)革命。這類固態(tài)量子器件以其固有的超高速(10-12~10-13s、超高頻(1000G H z、高集成度(1010電子器件/ c m2、高效低功耗和極低閾值電流(亞微安、極高量子效率、極高增益、極高調(diào)制帶寬、極窄線寬和高的特征溫度以及微微焦耳功耗等特點(diǎn)在未來的納米電子學(xué)、光子學(xué)和新一代VLSI等方面有著極其重要的應(yīng)用背景,得到世界各國科學(xué)家和有遠(yuǎn)見高技術(shù)企業(yè)家的高度重視。

目前低維半導(dǎo)體材料生長與制備主要集中在幾個(gè)比較成熟的材料體系上如GaAlAs/GaAs, In(Ga As/GaAs, InGaAs/InAlAs/GaAs, InGaAs/InP,In(GaAs/InAlAs/InP,InGaAsP/InAlAs/InP以及GeSi/Si等,并在量子點(diǎn)激光器,量子線共振隧穿,量子線場效應(yīng)晶體管和單電子晶體管和存儲器研制方面,特別是量子點(diǎn)激光器研制取得了重大進(jìn)展。應(yīng)變自組裝量子點(diǎn)材料與量子點(diǎn)激光器的研制已成為近年來國際研究熱點(diǎn)。1994年俄德聯(lián)合小組首先研制成功I n A s/G a A s量子點(diǎn)材料, 1996年量子點(diǎn)激光器室溫連續(xù)輸出功率達(dá)1W,閾值電流密度為290A/cm2,1998年達(dá)1.5W,1999年InAlAs/InAs量子點(diǎn)激光器283K溫度下最大連續(xù)輸出功率(雙面高達(dá)3.5W。中科院半導(dǎo)體所在繼1996年研制成功量子點(diǎn)材料,1997年研制成功的量子點(diǎn)激光器后,1998年初,三層垂直耦合InAs/ G a A s量子點(diǎn)有源區(qū)的量子點(diǎn)激光器室溫連續(xù)輸出功率超過1W,閾值電流密度僅為218A/c m2, 0.61W工作3000小時(shí)后,功率僅下降0.83dB。其綜合指標(biāo),特別是器件壽命這一關(guān)鍵參數(shù),處于國際領(lǐng)先水平。2000年初,該實(shí)驗(yàn)室又研制成功室溫雙面CW輸出3.62W工作波長為960nm左右的量子點(diǎn)激光器,為目前國際報(bào)道的最好結(jié)果之一。

在單電子晶體管和單電子存儲器及其電路的研制方面也獲得了重大進(jìn)展,1994年日本NTT 就研制成功溝道長度為30n m 納米單電子晶體管,并在150K觀察到柵控源-漏電流振蕩,1997年美國又報(bào)道了可在室溫工作的單電子開關(guān)器件,1998年Yauo等人采用0.25μm工藝技術(shù)實(shí)現(xiàn)了128Mb的單電子存儲器原型樣機(jī)的制造,這是在單電子器件在高密度存儲電路的應(yīng)用方面邁出的關(guān)鍵一步。目前,基于量子點(diǎn)的自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)業(yè)已取得進(jìn)展。其他方面的研究正在深入地進(jìn)行中。

低維半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)制備的方法雖然很多,但從總體來看,不外乎自上而下和自下而上兩種。細(xì)分起來主要有:微結(jié)構(gòu)材料生長和精細(xì)加工工藝

趨勢與展望

Semiconductor T echnology Vol.27 No.3 March 200211 相結(jié)合的方法, 應(yīng)變自組裝量子線、量子點(diǎn)材料

生長技術(shù),圖形化襯底和不同取向晶面選擇生長技術(shù), 單原子操縱和加工技術(shù), 納米結(jié)構(gòu)的輻照制備技術(shù),及其在沸石的籠子中、納米碳管和溶液中等通過物理或化學(xué)方法制備量子點(diǎn)和量子線的技術(shù)。目前發(fā)展的主要趨勢是尋找原子級無損傷加工方法和應(yīng)變自組裝生長技術(shù),以求獲得無邊墻損傷的量子線和大小、形狀均勻、密度可控的量子點(diǎn)材料。

2.5寬帶隙半導(dǎo)體材料

寬帶隙半導(dǎo)體材主要指的是金剛石、III族氮化物、碳化硅、立方氮化硼以及I I-V I族硫、錫碲化物、氧化物(Z n O等及固溶體等,特別是SiC、GaN 和金剛石薄膜等材料,因具有高熱導(dǎo)率、高電子飽和漂移速度和大臨界擊穿電壓等特點(diǎn),成為研制高頻大功率、耐高溫、抗輻照半導(dǎo)體微電子器件和電路的理想材料,在通信、汽車、航空、航天、石油開采以及國防等方面有著廣泛的應(yīng)用前景。另外,III族氮化物也是很好的光電子材料,在藍(lán)、綠光發(fā)光二極管(LED和紫、藍(lán)、綠光激光器(LD以及紫外探測器等應(yīng)用方面也顯示了廣泛的應(yīng)用前景[3]。隨著1993年GaN材料的p型摻雜突破,GaN基材料成為藍(lán)綠光發(fā)光材料的研究熱點(diǎn)。1994年日本日亞公司

研制成功G a N基藍(lán)光L E D,1996年實(shí)現(xiàn)室溫脈沖電注入InGaN量子阱紫光LD,次年采用橫向外延生長技術(shù)降低了GaN基外延材料中的位錯,使藍(lán)光LD室溫連續(xù)工作壽命達(dá)到10000小時(shí)以上。目前,大約有10個(gè)小組已研制成功GaN基 LD, 其中有幾個(gè)小組的LD已獲得CW 工作,波長在400~450nm 之間,最大輸出功率為0.5W。在微電子器件研制方面,G a N基F E T 的最高工作頻率f m a x 已達(dá) 140G H z,f T

= 67 G H z,跨導(dǎo)為260m S/m m;H E M T器件也相繼問世,發(fā)展很快。1999年G a N 基LED銷售已達(dá)30億美元!此外,256×256 GaN 基紫外光電焦平面陣列探測器也已研制成功。特別值得提出的是,日本Sumitomo 電子工業(yè)有限公司2000年宣稱,他們采用熱力學(xué)方法已研制成功2英寸GaN 單晶材料,并預(yù)計(jì)2001年將有商品出售。這一突破性的進(jìn)展,將有力地推動藍(lán)光激光

器和G a N基電子器件的發(fā)展。另外,近年來具有

反常帶隙彎曲的窄禁帶InAsN,InGaAsN,GaNP 和GaNAsP材料的研制也受到了重視,這是因?yàn)樗鼈冊陂L波長光通信和太陽能電池等方面顯示了重要應(yīng)用前景。

以Cree公司為代表的體SiC單晶的研制業(yè)已取得突破性進(jìn)展, 2英寸的4H和6H-SiC單晶與外延片,以及3 英寸的4H-SiC單晶已有商品出售;以SiC為GaN基材料襯低的藍(lán)綠光LED業(yè)已上市,參與以藍(lán)寶石為襯低的G a N基發(fā)光器件的競爭,其他SiC相關(guān)高溫器件的研制也取得了長足的進(jìn)步。目前存在的主要問題是材料中的缺陷密度高,且價(jià)格昂貴。

II-VI族藍(lán)綠光材料研制在徘徊了近30年后,于1990年美國3M公司成功地解決了II-VI族的p 型摻雜難點(diǎn)而得到迅速發(fā)展。1991年3M公司利用M B E技術(shù)率先宣布了電注入(Z n,C dS e/ ZnSe藍(lán)光激光器在77K(495nm脈沖輸出功率100mW的消息,開始了II-VI族藍(lán)綠光半導(dǎo)體激光(材料器件研制的高潮。緊接著布朗大學(xué)和普渡大學(xué)的Jeon等人在n和p型GaAs襯底或GaAs緩沖層上制備了以(Zn,CdSe/ZnSe多量子阱為有源區(qū),Z n(S,S e/Z n S e為異質(zhì)結(jié)限制層的藍(lán)光激光器(470n m,250K脈沖工作,閾值電流密度J th =850A/c m2,輸出功率為600m W;1992年3M公司又研制成功了以Z n S e為有源區(qū), J th =320A/cm2,在室溫下脈沖輸出100mW的藍(lán)光半導(dǎo)體激光器,但壽命都很短。與GaAs晶格匹配的ZnMgSSe四元材料體系的研制成功可使(ZnCdSe的帶隙調(diào)至約4.5e V,這使II-VI激光器的波長可覆蓋藍(lán)光和綠光范圍,同時(shí)也在一定程度上克服了高失配位錯導(dǎo)致的LD 壽命短難題。采用以CdZnSe為阱,ZnMgSe為波導(dǎo)層,四元Z n M g S S e為蓋層的Z n S e基LD結(jié)構(gòu),使其LD壽命穩(wěn)步增長。據(jù)最近報(bào)導(dǎo),ZnSe基II-VI族藍(lán)綠光LD的壽命已達(dá)1000小時(shí)以上,但同G a N基藍(lán)-綠光L D相比,相差仍很大。目前, ZnSe基II-VI族材料研究重點(diǎn)是弄清退化機(jī)理(已提出的退化模型有層錯和點(diǎn)缺陷相關(guān)模型等,最近的研究表明,點(diǎn)缺陷相關(guān)退化模型(電子和

(下轉(zhuǎn)第14頁 趨勢與展望 12

趨 勢 與 展 望 交流有關(guān)半導(dǎo)體制造設(shè)備、材料研究開發(fā)以 及 標(biāo) 準(zhǔn) 的 最 新 商 務(wù) 和 技 術(shù) 發(fā) 展 動 向，內(nèi)容豐富、新穎，如全球設(shè)備市場狀況和預(yù)測、低 Ｋ 介質(zhì)沉 積和腐蝕工藝的集成模塊，先進(jìn)的柵技術(shù)，用低 Ｋ 介質(zhì)的 １ ３ ０ ｎ ｍ Ｃ Ｍ Ｐ 工藝的監(jiān)測，銅引線工藝集 成模塊，工藝材料現(xiàn)狀與預(yù)測，從 １ ３ ０ ｎ ｍ 跨入 １ ０ ０ ｎ ｍ，用于芯片倒扣焊的下填料技術(shù)的發(fā)展，硅晶片標(biāo)準(zhǔn)的最新進(jìn)展，小于 ０．１８μｍ 技術(shù)用低密 度等離子體工藝等等。被邀請來的將包括 Ｔ ｏ ｋ ｙ ｏ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｌｔｄ．，上海先進(jìn)（ＡＳＭＣ），上海宏力半 導(dǎo)體制造（Ｇ ｒ ａ ｃ ｅ）ｄ ｖ ａ ｎ ｔ ｅ ｓ ｔ，Ａ ｐ ｐ ｌ ｉ ｅ ｄ，Ａ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，ＡＳＭ Ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ，ＥＳＥＣ，ＫＬＡ－Ｔｅｎｃｏｒ，Ｌａｍ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｔｅｒａｄｙｎｅ等來自世界領(lǐng)先半導(dǎo)體制造（上接第 １ ２ 頁）技術(shù)公司的行政官員和技術(shù)骨干應(yīng)邀演講。根據(jù) ＳＥＭＩ 中國活動協(xié)調(diào)小組的任務(wù)宗旨，多 年來在國內(nèi)有關(guān)企業(yè)的積極配合下，與 ＳＥＭＩ 的合 作 不 斷 加 強(qiáng)，經(jīng) 雙 方 共 同 努 力，使 Ｓ Ｅ Ｍ Ｉ Ｃ Ｏ Ｎ Ｃ Ｈ Ｉ Ｎ Ａ 已成為國內(nèi)外半導(dǎo)體行業(yè)界和企業(yè)間互相 學(xué)習(xí)，共同促進(jìn)，協(xié)同發(fā)展的交流平臺，為中國 半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展起到了積極的推動作用。２ ０ ０ ２’Ｓ Ｅ Ｍ Ｉ Ｃ Ｏ Ｎ

Ｓ Ｈ Ａ Ｎ Ｇ Ｈ Ａ Ｉ 又將是半導(dǎo)體 行 業(yè) 界 互 相 交 流，企 業(yè) 相 聚 的 盛 會，《半導(dǎo)體技 術(shù)》預(yù) 祝 大 會 圓 滿 成 功。本文根據(jù) ＳＥＭＩ中國活動協(xié)調(diào)小組秘書處提供 材料整理 空穴通過點(diǎn)缺陷的非輻射復(fù)合的聲子發(fā)射增強(qiáng)缺陷 反應(yīng)）是導(dǎo)致 Ｚ ｎ Ｓ ｅ 基材料體系壽命短的主要機(jī) 制。為此，提出了用 Ｂ ｅ 同 Ｖ Ｉ 族元素的化合物所 具有的強(qiáng)鍵能來硬化晶格的措施，雖有進(jìn)展，但 尚未取得突破?？偟膩砜矗岣哂性磪^(qū)材料的完 整性，特別是要降低由非化學(xué)配比導(dǎo)致的點(diǎn)缺陷 密度是該材料體系走向?qū)嵱没氨匦枰鉀Q的問 題，當(dāng)然，進(jìn)一步降低失配位錯和解決歐姆接觸 等問題也是很重要的。寬帶隙半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)構(gòu)材料往往也是典型的大 失配異質(zhì)結(jié)構(gòu)材料，所謂大失配異質(zhì)結(jié)構(gòu)材料是 指晶格常數(shù)、熱膨脹系數(shù)或晶體的對稱性等物理 參數(shù)有較大差異的材料體系，如 Ｇ ａ Ｎ ／ 藍(lán)寶石，ＳｉＣ／Ｓｉ 和 ＧａＮ／Ｓｉ 等。大晶格失配引發(fā)界面處大量 位錯和缺陷的產(chǎn)生，極大地影響著微結(jié)構(gòu)材料的 光電性能及其器件應(yīng)用。如何避免和消除這一負(fù) 面影響，是目前材料制備中的一個(gè)迫切要解決的 關(guān)鍵問題。９

０ 年代以來，國際上提出了多種解決 方法，雖有進(jìn)展，但未能取得重大突破。我們基 于缺陷工程、晶面特征與表面再構(gòu)、晶體結(jié)構(gòu)對 稱性和生長動力學(xué)等方面的考慮，提出了柔性襯底的 概念，并在 ＺｎＯ／Ｓｉ、γ－Ａｌ ２ Ｏ ３ ／Ｓｉ、ＳｉＣ／Ｓｉ 和 ＧａＮ／ Ｓｉ 等異質(zhì)結(jié)構(gòu)材料準(zhǔn)備方面取得了進(jìn)展。這個(gè)問 題的解決，必 將 極 大 地 拓 寬 材 料 的 可 選 擇 余 地，開辟新的應(yīng)用領(lǐng)域。目前，除 ＳｉＣ 單晶襯低材料，ＧａＮ 基藍(lán)光 ＬＥＤ 材料和器件已有商品出售外，大多數(shù)高溫半導(dǎo)體 材料仍處在實(shí)驗(yàn)室研制階段，不少影響這類材料 發(fā)展的關(guān)鍵問題，如 ＧａＮ、ＺｎＯ 等體單晶材料、寬 帶隙 ｐ 型摻雜和歐姆電極接觸，單晶金剛石薄膜生 長與 ｎ 型摻雜，ＩＩ－ＶＩ 族材料的退化機(jī)理等仍是制 約這些材料實(shí)用化的關(guān)鍵問題，國內(nèi)外雖已做了 大量的研究，至今仍未取得重大突破。（待續(xù)）英特爾安騰 ｄ 處理器列入新加坡生物醫(yī)學(xué)網(wǎng)的重要候選平臺 英特爾公司今天與新加坡生物信息學(xué)研究所 簽 署 合 作 備 忘 錄，成 為 新 加 坡 政 府 生 物 醫(yī) 學(xué) 項(xiàng) 目 的 技 術(shù) 合 作 伙 伴。新 加 坡 生 物 信 息 學(xué) 研 究 所 是新加坡的科學(xué)、技術(shù)和研究機(jī)（Ａ ＊ Ｓ Ｔ Ａ Ｒ）投 資 的 一 家 研 究 所。作 為 協(xié) 議 的 一 部 分，英特 爾將向新加坡生物信息學(xué)研究所提供一系列服 14 半導(dǎo)體技術(shù)第 ２７ 卷第 ３ 期 務(wù)，包 括 優(yōu) 先 獲 得 關(guān) 鍵 英 特 爾 技 術(shù)、對 主 要 研 究人員的專業(yè)高級培訓(xùn)、以及提供現(xiàn)場顧問咨 詢，幫 助 新 加 坡 政 府 加 快 推 進(jìn) 多 項(xiàng) 生 物 技 術(shù) 計(jì) 劃。新加坡生物信息學(xué)研究所將評估英特爾 ｄ 安 騰 ｄ 處理器家族，并將其列入新加坡生物醫(yī)學(xué)網(wǎng) 的候選平臺。二 Ｏ Ｏ 二年

三月

第五篇：稀奧科（范文）

企業(yè)簡介

內(nèi)蒙古稀奧科鎳氫動力電池有限公司是由內(nèi)蒙古包鋼稀土高科技股份有限公司（股票代碼600111）、美國能源轉(zhuǎn)換器件公司（ECD）/美國歐文尼克電池公司（OBC）、美國和光交易公司（WKC）共同投資建設(shè)的中美合資企業(yè)，注冊資本為3200萬美元。工廠位于國內(nèi)唯一以“稀土”冠名的國家級高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)--包頭稀土高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)內(nèi)，占地面積60000平方米，廠房土建面積9200平方米。公司現(xiàn)有員工100余人，其中大專以上學(xué)歷約占70%，碩士研究生9名，中級以上技術(shù)職稱占47.5%。專業(yè)實(shí)力

公司擁有美國Ovonic電池公司在世界范圍內(nèi)的鎳氫動力電池專有技術(shù)和專利，采用日本三櫻工業(yè)株式會社（Sanoh）的鎳氫動力電池生產(chǎn)工藝，鎳氫電池極板、鎳氫動力電池裝配自動化生產(chǎn)線及質(zhì)量檢測設(shè)備全部從美國、日本引進(jìn)，已形成年產(chǎn)700萬只D型鎳氫電池的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，是目前國內(nèi)產(chǎn)能最大、技術(shù)裝備水平最高的鎳氫動力電池專業(yè)生產(chǎn)企業(yè)。所生產(chǎn)鎳氫動力電池產(chǎn)品性能卓越，一致性好，主要性能指標(biāo)世界領(lǐng)先、國內(nèi)一流，廣泛用作電動車、電動工具、鐵路、漁業(yè)船舶、礦山、通訊等領(lǐng)域的配套電源。

主營產(chǎn)品

公司主要產(chǎn)品為“奧科”牌系列鎳氫動力電池和電池組塊，組塊方式可根據(jù)用戶要求設(shè)計(jì)。

品質(zhì)保證

稀奧科公司的鎳氫動力電池生產(chǎn)線系全套引進(jìn)國外設(shè)備，是目前國內(nèi)設(shè)備最先進(jìn)、自動化程度最高、檢測手段最為齊全的鎳氫動力電池生產(chǎn)線質(zhì)量認(rèn)證

公司已通過ISO9001質(zhì)量體系認(rèn)證，鎳氫動力電池產(chǎn)品獲歐盟CE認(rèn)證、歐盟ROHS認(rèn)證、北美UL認(rèn)證，經(jīng)美國ECD/OBC公司授權(quán)可在全球各地區(qū)銷售。

發(fā)展愿景

公司將秉承“求真務(wù)實(shí)、高能高效”的企業(yè)精神，恪守“卓越來自精細(xì)，業(yè)績源于勤奮；壓力產(chǎn)生動力，溝通創(chuàng)造和諧”的工作作風(fēng)，以先進(jìn)的技術(shù)、科學(xué)的管理、周到的服務(wù)、良好的信譽(yù)，與國內(nèi)外企業(yè)和朋友真誠合作，共謀發(fā)展