第一篇：砷化鎵材料及其市場應(yīng)用

砷化鎵材料及其市場應(yīng)用

1.砷化鎵是由砷和鎵二種元素合成并生長成的一種III-V族化合物半導(dǎo)體材料，是一種性能優(yōu)異的電子信息功能材料。GaAs 的微波大功率器件、低噪聲器件、微波毫米波單片集成電路、超高速數(shù)字集成電路等在以移動通訊、光纖通訊、衛(wèi)星通信等為代表的高技術(shù)通訊領(lǐng)域以及廣播電視、超高速計算機(jī)、自動化控制等領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用，GaAs 光電子器件在家用電器、工業(yè)儀表、大屏幕顯示、辦公自動化設(shè)備、交通管理等方面，也有著重要應(yīng)用。當(dāng)然，武器裝備也是GaAs 材料的主要應(yīng)用領(lǐng)域之一，GaAs 器件及集成電路在綜合電子戰(zhàn)系統(tǒng)、C3I 系統(tǒng)、衛(wèi)星通訊系統(tǒng)、衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)、相控陣?yán)走_(dá)、精確制導(dǎo)、電子對抗、超高速軍用或野外用大型計算機(jī)等軍事電子領(lǐng)域用途廣泛。

一、臺灣砷化鎵生產(chǎn)廠家

（1）新光電科技股份有限公司

新光電科技股份有限公司(VPEC)全新光電成立于1996年11月，是一個專業(yè)化 合物半導(dǎo)體光電元件磊芯片制造公司，產(chǎn)品主要用于通訊微波半導(dǎo)體、光纖通訊、光儲存用雷射及高亮度LED之產(chǎn)品。國內(nèi)廠商初期發(fā)展化合物半導(dǎo)體，技術(shù)多仰賴美、日，較缺利基與自主性，因此全新光電一投入磊芯片市場，便以發(fā)展上游磊芯片作為公司定位，與他進(jìn)行芯片制程與封裝的同質(zhì)公司進(jìn)行市場區(qū)隔。全新光電全力投入磊晶市場，目前已完成高亮度LED與通訊用AlGaAs、InGaPHBT磊芯片量產(chǎn)技術(shù)，前者可應(yīng)用于交通號志燈、汽車尾燈、第三煞車燈、戶外型全 彩顯示看板等處；后者則是GSM、CDMA、WCDMA手機(jī)所使用高功率晶體管所需的元件，為全新光電主力產(chǎn)品，在通過美、日大廠嚴(yán)格認(rèn)證后，目前已進(jìn)行量產(chǎn)，全新光電已是全球微波半導(dǎo)體前五大制造廠商。全新光電為專業(yè)磊晶代工廠，堅(jiān)強(qiáng)的研發(fā)團(tuán)隊(duì)，完善的設(shè)備及完整的驗(yàn)證分析能力，可提供高水平之產(chǎn)品，并充分滿足客戶的需求。

（2）高平磊晶科技股份有限公司

高平磊晶科技股份有限公司（以下簡稱高平磊晶）成立于民國九十年二月七日，位于新竹科學(xué)園區(qū)，實(shí)收資本額為新臺幣壹拾億元。主要法人投資者來自國內(nèi)外半導(dǎo)體、通訊及光電等高科技產(chǎn)業(yè)，包括美國Kopin Corporation、Conexant Systems，日本FujitsuQuantum Devices，及國內(nèi)的宏捷科技、全球聯(lián)合通信、聯(lián)測科技及臺揚(yáng)科技等。高平磊晶的主要產(chǎn)品是以砷化鎵（GaAs）異質(zhì)接口雙載子晶體管（HBT）磊芯片為主。民國九十年十二月新廠啟用至今，已安裝完成四臺有機(jī)化學(xué)氣相沉積（MOCVD）機(jī)臺、砷化鎵材料分析、HBT組件測試儀器與無塵室等生產(chǎn)設(shè)施，目前正進(jìn)入量產(chǎn)計劃，生產(chǎn)四吋與六吋砷化鋁鎵(AlGaAs)及磷化銦鎵（InGaP）HBT磊芯片。（3）晶茂達(dá)半導(dǎo)體科技股份有限公司

晶茂達(dá)半導(dǎo)體科技股份有限公司為一專業(yè)化合物半導(dǎo)體磊芯片之制造廠商，2000 年9月26日成立于新竹科學(xué)工業(yè)園區(qū)；主要生產(chǎn)異質(zhì)接面雙載子電晶體（HBT)和高電子遷移率場效晶體管(HEMT)的磊晶片，應(yīng)用于高頻通訊組件，如手機(jī)、無線區(qū)域網(wǎng)絡(luò)，光纖通訊、衛(wèi)星通訊LMDS、汽車防撞導(dǎo)航等方面。（4）元砷光電科技股份有限公司 元砷光電科技股份有限公司于2004年11月核準(zhǔn)上市，為國內(nèi)發(fā)光二極管(LED)重 要之磊晶與晶粒制造廠商，擁有超高亮度InGaN(氮化銦鎵)及AlGaInP(磷化鋁銦鎵)LED之專業(yè)生產(chǎn)技術(shù)，擁有多項(xiàng)獨(dú)特專利，且是國內(nèi)同業(yè)最早布局于高功率LED之廠商。于2005.08與聯(lián)銓科技合并，聯(lián)銓科技擁有豐富優(yōu)異之專業(yè)磊晶技術(shù)，在超高亮度之四元LED與藍(lán)光LED上為國內(nèi)之翹楚。元砷光電合并聯(lián)銓科技后，將結(jié)合雙方之特有優(yōu)勢，在磊晶技術(shù)、專利、產(chǎn)能上更上一層樓，近期與國際專業(yè)LED大廠在技術(shù)與產(chǎn)能方面的合作下，元砷將踏上國際級LED專業(yè)大廠之舞臺。

（5）勝陽光電科技股份有限公司

勝陽以VCSEL 磊芯片嶄露頭角，已成為臺灣磊芯片界的一個奇兵。注重創(chuàng)新有 遠(yuǎn)見有高度企業(yè)活力的勝陽，切入磊芯片產(chǎn)業(yè)的時間精準(zhǔn)，早期投入高亮度LED磊晶與HBT的研發(fā)上成功的經(jīng)驗(yàn)，不但在研發(fā)工作與設(shè)備維護(hù)上已累積了很多寶貴的經(jīng)驗(yàn)與相當(dāng)?shù)闹R，并擁有非常杰出斗志正高昂的研發(fā)團(tuán)隊(duì)，杰出的勝陽團(tuán)隊(duì)，不斷迎接新的挑戰(zhàn)朝向新的里程碑邁進(jìn)，已成為專業(yè)的無線及光通訊磊芯片主要的供貨商。勝陽光電科技股份有限公司成立于87年8月，早期從事LED（Light Emitting Diode 發(fā)光二極管）晶粒制程與高亮度LED磊芯片的研發(fā)。88年5月高亮度LED磊芯片試產(chǎn)成功，89年10月成功開發(fā)出HBT（Heterojunction Bipolar Transister異質(zhì)接面雙載子晶體管）磊芯片，并于同年11月完成VCSEL（Vertical Cavity Surface Emitting Laser 垂直共振腔面射型雷射）磊芯片的先趨，成為國內(nèi)首家唯一開發(fā)成功的公司，目前在國內(nèi)VCSEL磊芯片市場，僅有勝陽光電能以全配套的客戶優(yōu)先服務(wù)方式供應(yīng)客戶，與國外的供貨商相比只有勝陽提供VCSEL磊芯片能以最具競爭性之價格，交貨快速及優(yōu)越質(zhì)量等優(yōu)勢來服務(wù)客戶（6）巨鎵科技股份有限公司

巨鎵科技股份有限公司在2000 年巨鎵科技成立時，即定位為化合物半導(dǎo)體制造 廠，專工由 ” 有機(jī)金屬氣相磊晶”技術(shù)(MOVPE)所生產(chǎn)之砷化鎵磊芯片，來供應(yīng)制造無線通訊用途之微波組件，如 HBT(異質(zhì)接面雙載子電晶體)、HEMT(高速電子遷移率晶體管)及 MESFET(金屬半導(dǎo)體場效晶體管)。在 2001 年巨鎵科技建廠之初，無線通訊主要微波組件之市場即因全世界的經(jīng)濟(jì)不景氣而開始衰退。在此艱困的環(huán)境下，巨鎵科技依然嘗試開啟商機(jī)，并在日立電線株式會社之技術(shù)指導(dǎo)下，建立了供應(yīng)HBT 及 HEMT 所需 MOVPE 磊芯片之先進(jìn)制造及量測技術(shù)，同時被日立電線株式會社評定為生產(chǎn)電子組件所需 MOVPE 磊芯片之合格 OEM 廠。自此，巨鎵科技開始送高質(zhì)量樣品給臺灣及海外客戶驗(yàn)證。在 2002 年時，巨鎵科技所生產(chǎn)之有機(jī)金屬氣相磊芯片(MOVPE)已通過數(shù)家客戶驗(yàn)證，也開始商業(yè)化的生產(chǎn)。在 2003 年時，巨鎵科技在日立電線株式會社之技術(shù)指導(dǎo)下，建立了供應(yīng)光儲存組件磊芯片應(yīng)用之雷射二極管(LD)所需的有機(jī)金屬氣相磊芯片(MOVPE)之先進(jìn)制造及量測技術(shù)，并被日立電線株式會社評定為生產(chǎn) LD 所需 MOVPE 磊芯片之合格 OEM 廠，現(xiàn)已開始商業(yè)化 的生產(chǎn)。200 4，巨鎵科技在日立電線株式會社之技術(shù)指導(dǎo)下，導(dǎo)入高生產(chǎn)率之液相磊晶成長技術(shù)(LPE)來生產(chǎn)紅光發(fā)光二極管(LED)磊芯片。（7）穩(wěn)懋半導(dǎo)體有限公司

穩(wěn)懋半導(dǎo)體有限公司宣稱是目前全球最佳的六英吋砷化鎵晶片代工服務(wù)公司。它擁有一座最先進(jìn)的生產(chǎn)線與廣泛的技術(shù)能力，能夠提供客戶最佳質(zhì)量的HBT、HEMT 離散組件/微波集成電路與后端制程的晶圓代工服務(wù)。穩(wěn)懋的生產(chǎn)線在2004年已 進(jìn)入4班二輪24小時運(yùn)作，年產(chǎn)能將超過一萬片。規(guī)劃至2007年時年產(chǎn)能可達(dá)七萬五千片.二、日、美砷化鎵IC生產(chǎn)廠家現(xiàn)狀

1.日本

古河電工,日立電線公司,住友電工.其中日立電線公司是目前最大的砷化鎵材料生產(chǎn)廠.2.美國

RF Micro DeviceRF Micro Device主要生產(chǎn)GaAsMESFET產(chǎn)品，Nokia是其最大的客戶；Anadigics專攻RAIC市場，目標(biāo)市場為無線通訊,有線電視/纜線數(shù)據(jù)機(jī),光纖產(chǎn)業(yè)等主要客戶為Ericsson；

Conexant主要供應(yīng)CDMA系統(tǒng)的PA為主,主要客戶Ericsson 及Samsung；

Motorola擁有完整半導(dǎo)體部門,生產(chǎn)之GaAsIC主要供自有品牌使用； Alpha主要市場在無線通訊及寬頻通訊產(chǎn)業(yè)；

TriQuint Semiconductor Inc美國GaAs代工及相關(guān)器件大型專業(yè) 業(yè)業(yè)廠商。

三、國內(nèi)砷化鎵IC生產(chǎn)廠家

國內(nèi)砷化鎵IC生產(chǎn)廠家主要有中電集團(tuán)55所、中電集團(tuán)13所。另外在近年還建立了兩個新企業(yè)，它們投資額較大，形成我國一定的砷化鎵IC的規(guī)模，并有較大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

（1）中電集團(tuán)55所，一條微波器件 3寸線，離子注入和外延片材料，離子注入占主導(dǎo)地位，需求500片/月左右。一條微波器件 4寸線在準(zhǔn)備中。

（2）中電集團(tuán)13所，一條微波器件 3寸線，離子注入和外延片材料，外延片占主導(dǎo)地位，需求100片/月左右。一條微波器件 4寸線在準(zhǔn)備中。（3）中聯(lián)國際（天津）電子有限公司 中聯(lián)國際（天津）電子有限公司為與森幫集團(tuán)合作的大規(guī)模集成電路生產(chǎn)廠與研發(fā)中心。2005年10月24日，舉行天津開發(fā)區(qū)舉行了工廠的奠基儀式。外方由坐落于美國舊金山硅谷的幾家大規(guī)模集成電路生產(chǎn)與研發(fā)的公司組成。根據(jù)投資計劃，在未來的五年，該公司將在開發(fā)區(qū)西區(qū)建設(shè)8英寸、12英寸芯片生產(chǎn)廠、砷化鎵集成電路生產(chǎn)廠及相關(guān)產(chǎn)品的技術(shù)研發(fā)中心，總投資額將超過25億美元。（4）深圳市貝頓科技有限公司

深圳市貝頓科技有限公司（原深圳市貝光通科技有限公司）落戶深圳。2002年建 立公司。它的砷化鎵集成電路項(xiàng)目，總投資額為７．５億元，年產(chǎn)值將達(dá)１５億元。項(xiàng)目技術(shù)團(tuán)隊(duì)主要由來自美國、德國、加拿大、臺灣、香港等國家和地區(qū)的高級科學(xué)家與工程師組成。該公司投資開辦的“砷化鎵集成電路芯片”項(xiàng)目充分利用留學(xué)生企業(yè)的技術(shù)、渠道優(yōu)勢，把握全球IT業(yè)調(diào)整的天時，截至2004年該項(xiàng)目已取得突破性的進(jìn)展，該項(xiàng)目已經(jīng)在甘肅天水建成中國第一條砷化鎵IC生產(chǎn)線。

四、砷化鎵應(yīng)用領(lǐng)域及市場需求

6．1 砷化鎵應(yīng)用領(lǐng)域概述

砷化鎵半導(dǎo)體材料與傳統(tǒng)的硅材料相比，它的電子移動率約為硅材料的5.7 倍,。它具有很高的電子遷移率、寬禁帶、直接帶隙，消耗功率低的特性。因此, 廣泛運(yùn)用於高頻及無線通訊(主要為超過1 G H z 以上的頻率).適于制做IC 器件。所制出的這種高頻、高速、防輻射的高溫器件，通常應(yīng)用于激光器、無線通信、光纖通信、移動通信、GPS 全球?qū)Ш降阮I(lǐng)域。砷化鎵除在I C 產(chǎn)品應(yīng)用以外,也可加入其它元素改變能帶隙及其產(chǎn)生光電反應(yīng)，達(dá)到所對應(yīng)的光波波長,制作成光電元件。由此 可以看出，砷化鎵材料的應(yīng)用領(lǐng)域主要分為微電子領(lǐng)域和光電子領(lǐng)域。在微電子領(lǐng)域中，使用的化合物半導(dǎo)體材料屬于高端產(chǎn)品，主要用于制作無線通訊（衛(wèi)星通訊、移動通訊）、光纖通訊、汽車電子等用的微波器件。在光電子領(lǐng)域中，使用的化合物半導(dǎo)體材料屬于低端產(chǎn)品，主要用于制作發(fā)光二極管、激光器及其它光電子器件。無線通訊、光纖通訊、汽車電子等領(lǐng)域的高速發(fā)展，使得對砷化鎵器件和電路的需求量急劇增加，進(jìn)而極大地增加了對半絕緣砷化鎵材料的需求量。作為半絕緣砷化鎵下游產(chǎn)業(yè)的砷化鎵集成電路業(yè)市場平均增長近年都在40% 以上，盡管砷化鎵分立器件的市場份額在逐步減少，砷化鎵射頻器件市場仍有30% 的年增長，加之衛(wèi)星通訊系統(tǒng)和車載雷達(dá)用砷化鎵單晶的潛在市場，半絕緣砷化鎵的需求前景非常看好。

五、砷化鎵在微電子領(lǐng)域的應(yīng)用及市場現(xiàn)狀

砷化鎵IC器件在微電子領(lǐng)域應(yīng)用市場主要表現(xiàn)在：無線通訊、光通訊、無線局域 網(wǎng)、汽車電子產(chǎn)品、軍事電子產(chǎn)品等方面。

砷化鎵在微電子的應(yīng)用范圍，以射頻IC 為主。它的產(chǎn)品集中在PA(功率放大 器)，LNA(低雜訊功率放大器)等通訊元件上，產(chǎn)品廣度遠(yuǎn)不如可應(yīng)運(yùn)在資訊，通訊及消費(fèi)性電子的硅IC。但基于對未來無線通訊的成長可期，通訊元件的應(yīng)用范圍會隨著新通訊產(chǎn)品的推出而倍增，其應(yīng)用領(lǐng)域有移動電話，無線電話，無線通訊，微波通訊及衛(wèi)星通訊產(chǎn)品等。這些產(chǎn)品將會隨著通訊網(wǎng)路的建構(gòu)與普及而需求大增。所以就長期發(fā)展而言，對砷化鎵IC 的需求量也會愈來愈大。砷化鎵IC 在手機(jī)中發(fā)射端的功率放大器（PA）、接收端的低噪聲放大器和高速開關(guān)等，多由GaAs IC 承擔(dān)。它是手機(jī)中重要關(guān)鍵性零組件。一只典型的高質(zhì)量手機(jī)通常包含6-7 塊GaAs MMIC，因此無線通訊市場的走向?qū)φ麄€GaAs 工業(yè)非常重要。整個移動通訊技術(shù)的發(fā)展更是帶動GaAs 材料的技術(shù)進(jìn)步與需求增長。移動通 訊技術(shù)目前已基本實(shí)現(xiàn)第二代向2.5G 的轉(zhuǎn)移，同時正在逐漸實(shí)現(xiàn)3G 產(chǎn)品。二代半技術(shù)對功放的效率和散熱有更高的要求，這對GaAs 有利。三代技術(shù)要求更高的工作頻率，更寬的帶寬和高線性，這也是對GaAs 技術(shù)有利的。目前第四代（4G）的概念已明確提出，四代技術(shù)對手機(jī)有更高要求，它要求手機(jī)在樓內(nèi)可接入無線局域網(wǎng)（WLAN），即可工作到2.4GHZ 和5.8GHZ，在室外可在二代、二代半、三代等任意制式下工作，因此這是一種多功能、多頻段、多模式的移動終端。單一的Si 技術(shù)顯然更無法在那么多功能和模式上都達(dá)到性能最優(yōu)。在移動通訊用砷化鎵器件一直呈現(xiàn)增長趨勢，年平均增長率 40-60%。因此有專家指出，“總體GaAs 器件市場將繼續(xù)主要依賴無線市場，手機(jī)市場是其主要增長動力?！?并預(yù)測，“到2008 年手機(jī)仍將至少占GaAsIC市場的33%?！?6．2．2 光通訊市場需求

光纖通信具有高速、大容量、傳輸業(yè)務(wù)信息多的特點(diǎn)，是構(gòu)筑“信息高速公 路”的主干，成為現(xiàn)代信息社會的支柱產(chǎn)業(yè)。而移動通信包括陸基、衛(wèi)星移動通信及全球定位系統(tǒng)，最終實(shí)現(xiàn)在任意時間、任意地點(diǎn)與任何通信對象進(jìn)行通信理想境界，其市場容量十分巨大。光纖通信中，大于2.5G 比特/秒的光通信傳輸系 統(tǒng)，其光通信收發(fā)系統(tǒng)均需采用 GaAs 超高速專用電路。光通信發(fā)展極為迅速，據(jù)國外報道，光纖通信模擬GaAs市場近幾年以年均34%的速度增長，到2004 年增長到約16.2 億美元的市場規(guī)模，10 Gb/s 設(shè)備已成為最大的市場。在10 Gb/s、40 Gb/s 系統(tǒng)中所用的器件和集成電路，包括激光驅(qū)動電路、MUX、DEMUX、跨阻放大器、限譜放大器等，GaAs 材料將占據(jù)重要位置。6．2．3無線局域網(wǎng)（WLAN）市場需求

WLAN 的概念雖提出較早，但由于技術(shù)的障礙一直未得到發(fā)展，直到90 年代初 方獲得較多的關(guān)切，并產(chǎn)生了IEEE802.11 標(biāo)準(zhǔn)，頻段為902～928 MHZ，但由于速度僅達(dá)到2Mbps，仍未能受到市場過多賞識，1999 年底，IEEE802.11b 標(biāo)準(zhǔn)提出，頻率提高到2.4～2.48GHZ，速率達(dá)到11Mbps，市場接受程度大大提高。據(jù)ForwordConcepts 報告，WLAN芯片市場2002年達(dá)3.64億美元。在2.4 GHZ 以下頻率時，使用SiGe 乃至SiBiCMOS 即可，而5GHZ 以上的芯片，則以GaAs IC 為佳，如：Ratheon、Envara 等公司開發(fā)的芯片均采用GaAs 材料。為盡快滿足WLAN 市場需求，Anadigics 收購了RF Solutions 的GaAs 功放生產(chǎn)線?？梢?，無線局域網(wǎng)的高端傳輸必然對CaAs有很大需求。根據(jù)Strategy Analytics 預(yù)測，在可預(yù)見的將來，數(shù)字有線電視（CATV）服務(wù)將需要基于砷化鎵（GaAs）的高端基礎(chǔ)設(shè)施元器件。到2009 年，以GaAs 為基礎(chǔ)的MMIC 和混合器件將在CATV 基礎(chǔ)設(shè)施市場占據(jù)75%的份額，每年的需求增長為18%。相比之下，到2009年用于CATV 的半導(dǎo)體市場增長率僅有3%。北美和亞太地區(qū)將推動CATV 基礎(chǔ)設(shè)施增長，占2009 年新數(shù)字有線電視用戶的 89%。這將推動CATV 網(wǎng)絡(luò)中system amplifier 和line extender 的需求，它們使用混合硅和砷化鎵的部件。據(jù)市場研究公司Strategy Analytics 發(fā)表的報告稱，無線局域網(wǎng)GaAs集成電路市場2003年預(yù)計將增長139%，到2008 年的混合年平均增長率將達(dá)到21%。交換機(jī)和電源放大器是GaAs集成電路增長的主要機(jī)會。到2008 年，GaAs電源放大器將占1.77億件GaAs集成電路出貨量的67%。因此，Strategy Analytics預(yù)測，全部無線局域網(wǎng)交換機(jī)集成電路都將使用砷化鎵技術(shù)，覆蓋5GHz和2.4Ghz頻率的雙頻段系統(tǒng)每個系統(tǒng)最多可采用2 個交換機(jī)。全球5GHz無線局域網(wǎng)運(yùn)營的統(tǒng)一以及迅速向采用802.11a/g 組合設(shè)備的雙頻段系統(tǒng)過渡，將促進(jìn)GaAs集成電路市場的增長。Strategy Analytics 的高級分析師Asif Anwar 在聲明中稱，電源放大器將是這個市場的亮點(diǎn)。整個射頻（RF）和與802.11相關(guān)的芯片，包括電源放大器和交換機(jī)，在2003年的銷售收入將從2002年的4.87億美元增長到6.37億美元。到2008年，802.11a/g 雙頻段組合設(shè)備將占整個出貨量的75%。6．2．4 汽車電子產(chǎn)品市場需求

據(jù)統(tǒng)計，我國每年因交通事故死亡人數(shù)達(dá)九萬人，損失愈百億元，已成為工傷 事故的第一殺手。為避免交通事故的發(fā)生，在汽車中安裝防撞雷達(dá)已成必然趨勢。汽車防撞雷達(dá)一般采用毫米波段，在這些波段范圍內(nèi)，最適合的器件是GaAs IC?？梢钥闯觯S著技術(shù)的成熟、成本的降低，汽車防撞雷達(dá)由豪華轎車向大量生產(chǎn)的中、低檔轎車發(fā)展，乃是必然趨勢。一旦GaAs 器件進(jìn)入量產(chǎn)的汽車領(lǐng)域，市場前景不可限量。鑒于此，GaAs 業(yè)界和汽車業(yè)界的大批廠家已涉足于此。法國汽車零件制造商Valeo 就曾同GaAs IC生產(chǎn)廠商Raytheon 表示將合作生產(chǎn)雷達(dá)設(shè)備。

6．2．5 軍事電子產(chǎn)品市場需求

軍事應(yīng)用是GaAs 材料的傳統(tǒng)領(lǐng)域。GaAs 工業(yè)能發(fā)展到今天的程度，首先應(yīng)歸 功于早期軍事應(yīng)用的需求牽引。近年來，隨著移動通訊的迅速發(fā)展，民用占整個 GaAs 市場的份額已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過軍用，但軍用市場仍然是一個重要領(lǐng)域。第一次海灣戰(zhàn)爭中，伊拉克的蘇制雷達(dá)完全被美軍雷達(dá)所屏蔽，在信息戰(zhàn)中處于絕對被動位置，戰(zhàn)斗力大打折扣，曾被稱為“一場GaAs戰(zhàn)勝Si”的戰(zhàn)爭。自MIMIC 計劃開始，美軍在多種戰(zhàn)術(shù)武器中開始裝備采用GaAs IC 的設(shè)備，如主力戰(zhàn)機(jī)中裝載GaAs MMIC 相控陣?yán)走_(dá)，電子戰(zhàn)設(shè)備采用GaAs 器件，多種導(dǎo)彈中裝載GaAs 引信等。在最近的伊拉克戰(zhàn)爭中，美軍數(shù)字化部隊(duì)的出現(xiàn)，表明其GaAs 設(shè)備（如：GPS）裝備部隊(duì)的進(jìn)程加快。隨著這種樣板部隊(duì)的普及，對GaAs IC 的需求

必將大增。而且，相對于民用來說，軍用市場相對可以承受較高的價格，這也是 2001 年整個GaAs 市場不景氣時，主要占據(jù)軍用市場的幾家美國GaAs IC 公司效益仍然較好的原因。

6．3 砷化鎵在光電子領(lǐng)域的應(yīng)用及市場現(xiàn)狀

隨著全世界范圍內(nèi)對半導(dǎo)體照明工程的推進(jìn)，主要應(yīng)用于LED 和LD 制造的半導(dǎo) 體砷化鎵市場也一直呈現(xiàn)快速增長態(tài)勢，市場需求主要集中在臺灣、日本、中國大陸和韓國等亞太地區(qū)。

6．3．1 砷化鎵在LED方面的需求市場

發(fā)光二極管(Light Emitting Diode;LED)是半導(dǎo)體材料制成的組件，也是一種 微細(xì)的固態(tài)光源，可將電能轉(zhuǎn)換為光，不但體積小，且壽命長、驅(qū)動電壓低、反應(yīng)速率快、耐震性特佳，能夠配合各種應(yīng)用設(shè)備的輕、薄及小型化之需求，早已成為日常生活中十分普及的產(chǎn)品。LED 的種類繁多，依發(fā)光波長大致分為可見光與不可見光兩類?？梢姽釲ED 主要以顯示用途為主，又以 亮度1 燭光(cd)作為一般LED 和高亮度LED 之分界點(diǎn)，前者廣泛應(yīng)用于各種室內(nèi)顯示用途，后者則適合于戶外顯示，如汽車煞車燈、戶外信息廣告牌和交通標(biāo)志等；不可見光如紅外線LED 則應(yīng)用在影印紙張尺寸檢知、家電用品遙控器、工廠自動檢測、自動門、自動沖水裝置控制等等。LED 組件在量產(chǎn)過程中，通常依上、中、下游分工。上游主要產(chǎn)品為單芯片及磊芯片，單芯片是原材料的基板，大多為二元的III-V 族化合物半導(dǎo)體材料，如砷化鎵(GaAs)或磷化鎵(GaP)等；磊芯片則已在單晶基板上成長多層不同厚度之多元材料的單晶薄膜，如AlxGa1-xAs/GaAsAlxGayIn1-x-yP/GaAs、InxGa1-xN/GaN 等結(jié)

構(gòu)，常用的技術(shù)有液相外延生成長法(Liquid Phase Epitaxy，LPE)及有機(jī)金屬氣相外延生成長法(Metal Organic Vapor Phase Epitaxy，MOVPE)等。中游業(yè)者依組件結(jié)構(gòu)之需求，先在磊芯片上蝕刻及制作電極，再切割為微細(xì)的LED 晶粒，其中使用的制程技術(shù)有:光罩、干或濕式蝕刻、真空蒸鍍及晶粒切割等；下游則屬封裝業(yè)，將晶粒黏著在導(dǎo)線架，再封裝成燈泡型(Lamp)、數(shù)字顯示型(digit display)、點(diǎn)矩陣型(dot matrix)或表面黏著型(surface mount)等成品。發(fā)光二極管系利用各種化合物半導(dǎo)體材料及組件結(jié)構(gòu)的變化，設(shè)計出紅、橙、黃、綠、藍(lán)、紫等各顏色，以及紅外、紫外等不可見光LED。

第二篇：半導(dǎo)體砷化鎵材料的分析

砷化鎵材料分析

摘要：本文主要介紹半導(dǎo)體材料GaAs的性質(zhì)、用途、制備工藝及國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀。半導(dǎo)體材料的性質(zhì)和結(jié)構(gòu)參數(shù)決定了他的特征以及用途。GaAs在生活中也有著廣泛的作用，通過對它的討論希望有助于對半導(dǎo)體材料的認(rèn)識和理解。

關(guān)鍵詞：半導(dǎo)體材料 GaAs 性質(zhì) 結(jié)構(gòu) 特征 用途 認(rèn)識

Abstract: this paper mainly introduces the properties of GaAs semiconductor materials, application, preparation technology and development situation at home and abroad.The nature of the semiconductor material and structure parameters determine his character and purpose.GaAs also has a broad role in our daily life, through the discussion of it hope to contribute to understanding and the understanding of semiconductor materials.Keywords：Semiconductor Materials GaAs Properties Structure Characteristics

Purpose Understanding 1 引言

化合物半導(dǎo)體材料的研究可以追溯到上世紀(jì)初，最早報導(dǎo)的是1910年由Thiel等人研究的InP材料。1952年，德國科學(xué)家Welker首次把Ⅲ-Ⅴ族化合物作為一種新的半導(dǎo)體族來研究，并指出它們具有Ge、Si等元素半導(dǎo)體材料所不具備的優(yōu)越特性。五十多年來，化合物半導(dǎo)體材料的研究取得了巨大進(jìn)展，在微電子和光電子領(lǐng)域也得到了日益廣泛的應(yīng)用。

砷化鎵（GaAs）材料是目前生產(chǎn)量最大、應(yīng)用最廣泛，因而也是最重要的化合物半導(dǎo)體材料，是僅次于硅的最重要的半導(dǎo)體材料。由于其優(yōu)越的性能和能帶結(jié)構(gòu)，使砷化鎵材料在微波器件和發(fā)光器件等方面具有很大發(fā)展?jié)摿?。目前砷化鎵材料的先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)仍掌握在日本、德國以及美國等國際大公司手中，與國外公司相比國內(nèi)企業(yè)在砷化鎵材料生產(chǎn)技術(shù)方面還有較大差距。砷化鎵材料的性質(zhì)及用途

砷化鎵是典型的直接躍遷型能帶結(jié)構(gòu)，導(dǎo)帶極小值與價帶極大值均處于布里淵區(qū)中心，即K=0處，這使其具有較高的電光轉(zhuǎn)換效率，是制備光電器件的優(yōu)良材料。

在300 K時，砷化鎵材料禁帶寬度為1.42 eV，遠(yuǎn)大于鍺的0.67 eV和硅的1.12 eV，因此，砷化鎵器件可以工作在較高的溫度下和承受較大的功率。

砷化鎵（GaAs）材料與傳統(tǒng)的硅半導(dǎo)體材料相比，它具電子遷移率高、禁帶寬度大、直接帶隙、消耗功率低等特性，電子遷移率約為硅材料的5.7倍。因此，廣泛應(yīng)用于高頻及無線通訊中制做IC器件。所制出的這種高頻、高速、防輻射的高溫器件，通常應(yīng)用于無線通信、光纖通信、移動通信、GPS全球?qū)Ш降阮I(lǐng)域。除在I C產(chǎn)品應(yīng)用以外，砷化鎵材料也可加入其它元素改變其能帶結(jié)構(gòu)使其產(chǎn)生光電效應(yīng)，制成半導(dǎo)體發(fā)光器件，還可以制做砷化鎵太陽能電池。砷化鎵材料制備工藝

從20世紀(jì)50年代開始，已經(jīng)開發(fā)出了多種砷化鎵單晶生長方法。目前主流的工業(yè)化 1

生長工藝包括：液封直拉法（LEC）、水平布里其曼法（HB）、垂直布里其曼法（VB）以及垂直梯度凝固法（VGF）等。

3.1 液封直拉法（Liquid Encapsulated Czochralski，簡稱LEC）

LEC法是生長非摻半絕緣砷化鎵單晶（SI GaAs）的主要工藝，目前市場上80%以上的半絕緣砷化鎵單晶是采用LEC法生長的。LEC法采用石墨加熱器和PBN坩堝，以B2O3作為液封劑，在2MPa的氬氣環(huán)境下進(jìn)行砷化鎵晶體生長。LEC工藝的主要優(yōu)點(diǎn)是可靠性高，容易生長較長的大直徑單晶，晶體碳含量可控，晶體的半絕緣特性好。其主要缺點(diǎn)是：化學(xué)劑量比較難控制、熱場的溫度梯度大（100~150 K/cm）、晶體的位錯密度高達(dá)104以上且分布不均勻。日本日立電線公司于1998年首先建立了6英寸LEC砷化鎵單晶生產(chǎn)線，該公司安裝了當(dāng)時世界上最大的砷化鎵單晶爐，坩堝直徑400mm，投料量50公斤，生長的6英寸單晶長度達(dá)到350 mm。德國Freiberger公司于2000年報道了世界上第一顆采用LEC工藝研制的8英寸砷化鎵單晶。

3.2 水平布里其曼法（Horizontal Bridgman，簡稱HB）

HB法是曾經(jīng)是大量生產(chǎn)半導(dǎo)體（低阻）砷化鎵單晶（SC GaAs）的主要工藝，使用石英舟和石英管在常壓下生長，可靠性和穩(wěn)定性高。HB法的優(yōu)點(diǎn)是可利用砷蒸汽精確控制晶體的化學(xué)劑量比，溫度梯度小從而達(dá)到降低位錯的目的。HB砷化鎵單晶的位錯密度比LEC砷化鎵單晶的位錯密度低一個數(shù)量級以上。主要缺點(diǎn)是難以生長非摻雜的半絕緣砷化鎵單晶，所生長的晶體界面為D形，在加工成晶片過程中將造成較大的材料浪費(fèi)。同時，由于高溫下石英舟的承重力所限，難以生長大直徑的晶體。目前采用HB工藝工業(yè)化大量生產(chǎn)的主要是2英寸和3英寸晶體，報道的HB法砷化鎵最大晶體直徑為4英寸。目前采用HB工藝進(jìn)行砷化鎵材料生產(chǎn)的公司已經(jīng)不多，隨著VB和VGF工藝的日漸成熟，HB工藝有被逐漸取代的趨勢。

3.3 垂直布里其曼法（Vertical Bridgman，簡稱VB）

VB法是上世紀(jì)80年代末開始發(fā)展起來的一種晶體生長工藝，將合成好的砷化鎵多晶、B2O3以及籽晶裝入PBN坩堝并密封在抽真空的石英瓶中，爐體垂直放置，采用電阻絲加熱，石英瓶垂直放入爐體中間。高溫下將砷化鎵多晶熔化后與籽晶進(jìn)行熔接，然后通過機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)由支撐桿帶動石英瓶與坩堝向下移動，在一定的溫度梯度下，單晶從籽晶端開始緩慢向上生長。VB法即可以生長低阻砷化鎵單晶，也可以生長高阻半絕緣砷化鎵單晶。晶體的平均EPD在5 000個/cm-2以下。

3.4 垂直梯度凝固法（Vertical Gradient Freeze，簡稱VGF）

VGF工藝與VB工藝的原理和應(yīng)用領(lǐng)域基本類似。其最大區(qū)別在于VGF法取消了晶體下降走車機(jī)構(gòu)和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，由計算機(jī)精確控制熱場進(jìn)行緩慢降溫，生長界面由熔體下端逐漸向上移動，完成晶體生長。這種工藝由于取消了機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)，使晶體生長界面更加穩(wěn)定，適合生長超低位錯的砷化鎵單晶。VB與VGF工藝的缺點(diǎn)是晶體生長過程中無法觀察與判斷晶體的生長情況，同時晶體的生長周期較長。目前國際上商用水平已經(jīng)可以批量生產(chǎn)6英寸的VB/VGF砷化鎵晶體，F(xiàn)reiberger公司在2002年報道了世界上第一顆采用VGF工藝研制的8英寸砷化鎵單晶。國內(nèi)外砷化鎵材料技術(shù)的發(fā)展

4.1 國外砷化鎵材料技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展

砷化鎵材料作為一種新型的電子信息材料，技術(shù)水平的發(fā)展十分迅速。目前的技術(shù)發(fā)展趨勢體現(xiàn)在如下幾個方面：

（1）晶體的尺寸、重量不斷增大。半絕緣砷化鎵材料在上個世紀(jì)末實(shí)現(xiàn)了直徑從 3 英寸向 4 英寸的提升后，目前正在實(shí)現(xiàn) 4 英寸向 6 英寸的躍升；

（2）材料性能上，主要集中于改善材料的電學(xué)性能徑向均勻性和軸向一致性、降低材料的微觀缺陷等方面；

（3）晶體的后工藝技術(shù)方面，一方面致力于超平坦晶片的研制，另一方面，著重解決晶片的免清洗問題；

（4）致力于新工藝技術(shù)的開發(fā)。VB/VGF 技術(shù)在成功地應(yīng)用于光電子器件用的砷化鎵材料研制后，目前已被普遍地用于半絕緣材料的研制和生產(chǎn)。

在本領(lǐng)域中，美國、日本的科技發(fā)展水平相對較高，德國上升速度較快，俄羅斯基本上停滯不前。

美國的化合物半導(dǎo)體材料發(fā)展是比較典型的由軍事需求牽引發(fā)展起來后轉(zhuǎn)為民用的例子。美國的 GaAs 材料發(fā)展一直受到軍方的高度支持，特別在“Title III”計劃中，美國防部投巨資給 Litton Airtron、AXT、M/A-COM 三家企業(yè)，幫助其形成生產(chǎn)能力，使這三家企業(yè)成為世界著名的 GaAs 生產(chǎn)商。其中 Litton Airtron 公司采用常壓 LEC 工藝、M/A-COM 公司采用高壓 LEC 工藝主要生產(chǎn)半絕緣 GaAs 材料，AXT 公司采用其獨(dú)創(chuàng)的 VGF 工藝，以生產(chǎn)低阻 GaAs 材料為主，也生產(chǎn)部分半絕緣材料，三家公司均可生產(chǎn) 6 英寸“開盒即用”的拋光片。日本的發(fā)展模式是以企業(yè)為主，首先發(fā)展光電子器件用 GaAs 材料，然后切入微電子用半絕緣 GaAs 材料，住友電工、日立電線目前是世界上技術(shù)水平最高、規(guī)模最大的廠商之一。其中住友電工采用 LEC、VB 工藝，日立電線采用 LEC、HB、VGF 工藝，兩公司 LEC、VB、VGF 工藝均可生長 6 英寸單晶，特別是日立電線公司 4 英寸直徑 GaAs 單晶長度達(dá)到 480mm，3 英寸直徑 GaAs 單晶長度達(dá)到 770mm，為目前世界最高水平。德國在化合物半導(dǎo)體材料發(fā)展方面屬后起之秀，主要在東、西德合并以后，原西德瓦克公司的 GaAs 生產(chǎn)能力和原東德晶體研究所的技術(shù)力量加之民間資金的注入，使新成立的 Freiberger公司的實(shí)力得到迅速提升，已成為世界著名的 GaAs 材料生產(chǎn)商。

4.2 國內(nèi)砷化鎵材料技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

我國從上世紀(jì) 60 年代初開始研制砷化鎵，中科鎵英公司成功拉制出我國第一根6.4 公斤 5 英寸 LEC 法大直徑砷化鎵單晶；信息產(chǎn)業(yè)部 46 所生長出我國第一根 6 英寸砷化鎵單晶，單晶重 12kg，并已連續(xù)生長出 6 根 6 英寸砷化鎵單晶；西安理工大在高壓單晶爐上稱重單元技術(shù)研發(fā)方面取得突破性進(jìn)展。2004 年，中科院半導(dǎo)體所研制成功了我國第一個５英寸液封直拉法（LEC）砷化鎵單晶，以及我國最重最長４英寸、６英寸液封直拉法（ＬＥＣ）砷化鎵單晶，成為國內(nèi)通過相關(guān)應(yīng)用部門及美國、中國臺灣等芯片制造商“客戶認(rèn)證”的晶片供應(yīng)商。

2006 年 4 月，大慶國家高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)大慶佳昌科技有限公司正式公布：經(jīng)過三年的努力，由公司首席科學(xué)家王永鴻教授帶領(lǐng)的技術(shù)團(tuán)隊(duì)，采用自主創(chuàng)新的WLEC 法技術(shù)，成功拉制出國內(nèi)第一顆直徑 200 毫米砷化鎵單晶，實(shí)現(xiàn)了我國大直徑8 英寸砷化鎵單晶生長技術(shù)零的突破，使我國砷化鎵單晶生長技術(shù)跨入世界領(lǐng)先行列。由此，大慶將成為以生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)砷化鎵材料為主的具有國際影響力的化合物半導(dǎo)體材料重要生產(chǎn)基地。

砷化鎵材料的尺寸經(jīng)歷了從 2 英寸、3 英寸、4 英寸、6 英寸的發(fā)展過程（8 英寸砷化鎵單晶也于近期研制成功）。

目前砷化鎵單晶材料的制備主要有 VGF、LEC、HB 等方法，隨著單晶尺寸的增大，VGF 法已成為主流技術(shù)。我國在 LEC 和 HB 單晶生長技術(shù)方面相對較成熟。中科鎵英公司于 2004 年 1 月正式投產(chǎn)，LEC 方法生產(chǎn)半絕緣砷化鎵單晶，已成為國內(nèi)半絕緣砷化鎵單晶材料的主要供應(yīng)基地。中科鎵英公司的 2 英寸 HB 半導(dǎo)體砷化鎵材料已暢銷國內(nèi)外，目前已占到世界市場的 10%左右。

隨著國家科技體制改革的不斷深入，我國的砷化鎵材料產(chǎn)業(yè)化工作發(fā)展很快，擁有該材料技術(shù)的各研究單位正在大力實(shí)施該領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)化，同時國內(nèi)外多家有實(shí)力的公司看好該領(lǐng) 3

域的良好發(fā)展前景，也在積極地涉足該領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)化工作，使得砷化鎵材料的產(chǎn)業(yè)化呈現(xiàn)如火如荼態(tài)勢。中電科技集團(tuán)四十六所在收購美國 LittonAirtron 公司生產(chǎn)線的同時，自主開發(fā) VB-GaAs 單晶生產(chǎn)技術(shù)，現(xiàn)在正在同時進(jìn)行半絕緣砷化鎵材料和低阻光電器件用砷化鎵材料的產(chǎn)業(yè)化工作，目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)光電砷化鎵襯底年產(chǎn) 20 萬片、半絕緣砷化鎵材料年產(chǎn) 15-20 萬片，市場份額達(dá)到世界前四位；以中科院半導(dǎo)體所的技術(shù)為基礎(chǔ)，聯(lián)合北新建材等單位成立的中科鎵英公司正在開展半掘緣砷化鎵材料及其外延材料的產(chǎn)業(yè)化工作；以北京有色金屬研究總院的HB-GaAs 技術(shù)為基礎(chǔ)成立的國瑞電子公司已實(shí)現(xiàn)光電器件用砷化鎵材料生產(chǎn)多年；其他如大慶佳昌、北京美西半導(dǎo)體材料有限公司（前身為福州晶陣半導(dǎo)體有限公司）、新鄉(xiāng)市神舟晶體科技發(fā)展有限公司（原 542 廠）等公司也在積極地開展砷鎵材料的產(chǎn)業(yè)化工作。可以講，我國是目前世界上生產(chǎn)和正在積極努力準(zhǔn)備生產(chǎn)砷化鎵材料企業(yè)最多的國家，預(yù)示著不久的將來，中國將在該領(lǐng)域占據(jù)十分重要的地位。此時更迫切需要國家予以必要的支持，解決實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的一些關(guān)鍵技術(shù)，構(gòu)建起我國化合物半導(dǎo)體材料的產(chǎn)業(yè)群。

但是，我國砷化鎵材料產(chǎn)業(yè)和國外也存在很大差距。在技術(shù)水平方面，國外LEC、VB、VGF 等工藝均已可生產(chǎn) 6 英寸單晶，國內(nèi)目前只有 LEC 工藝研制出 6 英寸單晶，VB 工藝生長的單晶最大直徑達(dá)到 3 英寸，VGF 工藝尚處于研發(fā)中；在晶體重量方面，國外達(dá)到 50Kg，國內(nèi)目前只有 20Kg 左右；在材料性能方面，國外可以將整錠單晶的電阻率控制在（1～3）×10 7 Ωcm，國內(nèi)目前只是控制在大于 1×10 7 Ωcm，有時可能達(dá)到 1×10 8 Ωcm 以上；在表面幾何參數(shù)方面，國外 6 英寸拋光片的TTV 可以達(dá)到 2μm，國內(nèi)在 6μm 左右，在表面質(zhì)量方面，國外通過多種技術(shù)途徑達(dá)到了“開盒即用”，國內(nèi)還有一定差距。中國砷化鎵材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展建議及戰(zhàn)略發(fā)展思路

5.1 發(fā)展 砷化鎵材料產(chǎn)業(yè)的建議

砷化鎵材料于上世紀(jì)九十年代初到九十年代末，其產(chǎn)量與產(chǎn)值基本保持每年百分之十幾的增長趨勢，到九十年代末期增長速度加快。近幾年砷化鎵相關(guān)產(chǎn)業(yè)以每年 35%的增長速度遞增；其增長最快的幾個領(lǐng)域是，移動通信、衛(wèi)星通訊、光纖通訊、半導(dǎo)體照明，增長速率在 40%以上。砷化鎵相關(guān)產(chǎn)業(yè) 1999 年產(chǎn)值已超過 20 億美元，到 2005 年超過了 100 億美元。

國內(nèi)開展砷化鎵單晶材料的研究已有 20 多年歷史，在了 LEC 和 HB 生長砷化鎵單晶材料水平均方面和國際產(chǎn)品水平相當(dāng)，特別是目前中科鎵英公司已實(shí)現(xiàn) LEC 砷化鎵單晶及各種類型砷化鎵晶片加工的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，可以說已經(jīng)具備了快速發(fā)展的基本條件。

砷化鎵材料產(chǎn)業(yè)是現(xiàn)代信息產(chǎn)業(yè)鏈中最重要的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)之一。國家已把微電子作為重點(diǎn)發(fā)展行業(yè)，砷化鎵已被列入中國信息產(chǎn)業(yè)“十五”期間重點(diǎn)產(chǎn)品。

首先它將推動相關(guān)的砷化鎵光電子器件、砷化鎵微電子器件、電路的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，進(jìn)而推動如半導(dǎo)體照明、移動電話、衛(wèi)星定位系統(tǒng)、無線數(shù)據(jù)傳輸、衛(wèi)星直播系統(tǒng)、高速測量系統(tǒng)等多領(lǐng)域的發(fā)展。砷化鎵材料的產(chǎn)業(yè)化不僅推動其下游領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，同時還將帶動其上游領(lǐng)域的發(fā)展。我國是金屬鎵資源的富國，砷化鎵材料的產(chǎn)業(yè)化將帶動高純鎵產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展。

把砷化鎵當(dāng)成產(chǎn)業(yè)鏈的源頭是正確的。從整個產(chǎn)業(yè)鏈的角度來說，砷和鎵是很小的產(chǎn)業(yè)，但到了砷化鎵的時候，這個產(chǎn)業(yè)就很大了，而到了器件電路的時候產(chǎn)業(yè)就更大了。按照粗略的估算可以認(rèn)為，它們之間符合 1：10：100 ：1000 的比例。假如器件和電路有300 億美元的市場，那么砷化鎵晶片和外延片市場大約會有30 億美元。

5.2 砷化鎵材料產(chǎn)業(yè)的特性

（1）非標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品，量產(chǎn)不易:

砷化鎵產(chǎn)品并非標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品，每個產(chǎn)品特性皆因客戶要求的不同而異，因此無法像矽晶圓廠般量產(chǎn).（2)認(rèn)證時間長，單價高，訂單穩(wěn)定性佳:

由於砷化鎵產(chǎn)品的品質(zhì)控制仍不穩(wěn)定，所以 IDM 大廠認(rèn)證作業(yè)時間長，通常初次測試加上 reliability 測驗(yàn)約需 8 個月以上，但是單價高且訂單穩(wěn)定性佳.（3)客戶穩(wěn)定性佳:

砷化鎵產(chǎn)品為客制化產(chǎn)品，所以必須與客戶緊密配合，共同開發(fā)新產(chǎn)品.由於與客戶長期配合新產(chǎn)品的開發(fā)，且經(jīng)過客戶長期的測試與驗(yàn)證，使得客戶將不會輕易轉(zhuǎn)移訂單，客戶的穩(wěn)定性佳.（4）進(jìn)入障礙高:

砷化鎵域發(fā)展過去受限於國防工業(yè)，具人才稀有性，產(chǎn)業(yè)量產(chǎn)制程的研發(fā)時程尚短，因此較矽晶圓代工制程落后，使得目前的制程穩(wěn)定度控制不易，技術(shù)障礙極高，良率的高低為該行業(yè)目前決勝要點(diǎn).鑒于鎵市場變化特點(diǎn)及世界鎵生產(chǎn)公司采用的通行辦法，對于上街區(qū)企業(yè)要進(jìn)入鎵的生產(chǎn)和市場，建議企業(yè)最好是采用與化合物半導(dǎo)體廠家建立合資公司的方式，一是獲得穩(wěn)定的市場，二是能避免市場突變的巨大風(fēng)險。

5.3 發(fā)展砷化鎵材料產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略思路

（1）從國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展、國防安全的需要和電子信息技術(shù)的發(fā)展規(guī)律考慮戰(zhàn)略發(fā)展思路。

當(dāng)今社會已進(jìn)入信息時代。信息社會的標(biāo)志是大容量信息的快速采集、處理、傳輸及存儲，其依賴的技術(shù)基礎(chǔ)是微電子技術(shù)。過去 30 多年來，微電子技術(shù)一直以硅為主。硅微電子技術(shù)的發(fā)展基本上遵循摩爾法則，即集成在芯片上的 MOS 晶體管數(shù)量每隔 18 個月翻一番，這是通過不斷技術(shù)進(jìn)步，逐漸減少器件線寬尺寸來實(shí)現(xiàn)的。但這種線寬尺寸的減小是有限度的，硅微電子終將受物理極限尺寸和 SiO 2 介電性質(zhì)的限制，據(jù)預(yù)計，這種發(fā)展模式最多能持續(xù) 10~15 年左右時間，速度、頻率的進(jìn)一步提高將非常困難。而現(xiàn)代社會產(chǎn)生的信息量卻呈爆炸之勢，因此，在可預(yù)見的不久的將來，硅微電子技術(shù)無法適應(yīng)信息社會的發(fā)展必將成為不爭的事實(shí)，取而代之的或在一定領(lǐng)域內(nèi)取而代之的將是化合物微電子?；衔镂㈦娮又饕訧II-V族化合物半導(dǎo)體材料為基礎(chǔ)。該類材料（典型的如 GaAs、InP 等）由于具有電子遷移率高、禁帶寬度大等特點(diǎn)，其器件和集成電路在工作速度、頻率等方面具有硅器件/電路不可比擬的優(yōu)勢，而這些正好符合大容量信息快速采集、處理、傳輸?shù)囊?，同時，多種III-V族化合物半導(dǎo)體材料不僅可以制作優(yōu)良的微電子器件，同時還可以制作光電子器件，因此化合物微電子、光電子技術(shù)近年來發(fā)展十分迅速，在許多國民經(jīng)濟(jì)的高技術(shù)領(lǐng)域和軍用電子領(lǐng)域應(yīng)用十分廣泛，發(fā)揮著十分重要的作用，因此，從國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展、國防安全的需要和電子信息技術(shù)的發(fā)展規(guī)律出發(fā)，優(yōu)先發(fā)展化合物微電子特別是其基礎(chǔ)的III-V族化合物半導(dǎo)體材料是非常重要的。

（2）從現(xiàn)有的技術(shù)基礎(chǔ)考慮戰(zhàn)略發(fā)展思路

由于在國民經(jīng)濟(jì)和國防安全中的重要性，長期以來，在國家各有關(guān)計劃的支持下，化合物微電子、光電子技術(shù)得到了迅速發(fā)展，與國外差距已不是很大，具備了在這一領(lǐng)域在國際上占據(jù)一席之地的技術(shù)基礎(chǔ)。以 GaAs 材料為例，從“七五”計劃開始，國家重大科技攻關(guān)、“863”重大專項(xiàng)、軍事預(yù)研、軍品攻關(guān)、技措技改等多渠道支持材料和器件的研制，使得該領(lǐng)域的研制技術(shù)已與國外相當(dāng)。因此在現(xiàn)有基礎(chǔ)上只要再有適量投入，即可趕上或超過國際先進(jìn)水平，占領(lǐng)電子信息技術(shù)制高點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)微電子技術(shù)的跨越式發(fā)展。

（3）從產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求考慮戰(zhàn)略發(fā)展思路

隨著國家科技體制改革的不斷深入，擁有化合物微電子技術(shù)的各研究單位正在實(shí)施該領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)化，同時國內(nèi)外多家有實(shí)力的公司看好該領(lǐng)域的良好發(fā)展前景，也在積極地涉足 5

該領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)化工作，使得化合物微電子的產(chǎn)業(yè)化呈現(xiàn)如火如荼態(tài)勢。仍以 GaAs 為例，單晶材料方面，即有中電科技集團(tuán)四十六所、中科鎵英、北京國瑞、大慶佳昌、福州晶陣等公司在開展產(chǎn)業(yè)化工作，外延材料方面，有山東華光、廈門三安、青島澳龍、廣州普光、河北匯能等多家在進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化工作，器件/電路方面，中電科技集團(tuán)十三所、五十五所的引進(jìn)線正在緊張地試生產(chǎn)，深圳市貝光通科技有限公司、矽感科技有限公司等四家公司共投資 7.5 億元的 GaAs 電路項(xiàng)目已落戶矽感科技園。因此 GaAs 微電子的產(chǎn)業(yè)鏈已初具規(guī)模，此時更迫切需要國家予以必要的支持，解決實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的一些關(guān)鍵技術(shù)，構(gòu)建起我國化合物半導(dǎo)體材料的產(chǎn)業(yè)群。

（4）從發(fā)展效果考慮戰(zhàn)略發(fā)展思路

大力發(fā)展化合物微電子可以實(shí)現(xiàn)二個效果。一方面，由于化合物微電子、光電子技術(shù)代表著電子信息技術(shù)的最前沿領(lǐng)域，該領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)化意味著我國電子信息技術(shù)的跨越式發(fā)展；另一方面，近年來，由于經(jīng)濟(jì)不景氣等因素影響，西方各國在化合物微電子領(lǐng)域逐漸收縮。以 GaAs 單晶材料為例，美國原有三個生產(chǎn)廠家，其中生產(chǎn)規(guī)模最大的 Litton Airtron 公司已經(jīng)關(guān)閉，整條生產(chǎn)線已被中電科技集團(tuán)四十六所收購。生產(chǎn)規(guī)模居第二位的 AXT 公司全部生產(chǎn)線已轉(zhuǎn)移至中國。目前只有最小的M/A-COM 公司處于半停產(chǎn)狀態(tài)。日本原有 GaAs 材料生產(chǎn)廠家近十家，目前只有二家規(guī)模最大的住友電工、日立電線仍在維持，但近來一直也在和國內(nèi)企業(yè)探討，向中國轉(zhuǎn)移生產(chǎn)線或合作生產(chǎn)的可能性。因此存在這樣的可能，即中國的 GaAs 材料形成生產(chǎn)規(guī)模、加入該領(lǐng)域的競爭后，國際 GaAs 材料產(chǎn)能將進(jìn)一步向中國集中，屆時中國 GaAs 材料生產(chǎn)與出口將具有舉足輕重的份量，一旦國際形勢出現(xiàn)風(fēng)吹草動，GaAs材料可以作為中國政府的戰(zhàn)略物資，制約某些國家諸多高技術(shù)領(lǐng)域特別是國防領(lǐng)域的運(yùn)轉(zhuǎn)。結(jié)論

砷化鎵材料是最重要的半導(dǎo)體材料之一，其應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，產(chǎn)業(yè)規(guī)模也在急劇擴(kuò)張，在民用與軍事領(lǐng)域發(fā)揮著不可替代的作用。由于種種原因，我國的砷化鎵材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展速度遲緩，與國際先進(jìn)水平的差距還很大。砷化鎵材料的發(fā)展方向是大直徑、低缺陷、工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)。歐、美、日等發(fā)達(dá)國家在此方面占有絕對優(yōu)勢，我國應(yīng)充分發(fā)揮國家和企業(yè)的力量，加大對砷化鎵材料研發(fā)的投入力度，盡快趕上國際先進(jìn)水平。

參考文獻(xiàn)：

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江瑩 2004年

【2】《砷化鎵材料國內(nèi)外現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢》

中國電子科技集團(tuán)

紀(jì)秀峰 【3】《砷化鎵調(diào)研報告》

中國電子材料行業(yè)協(xié)會

【4】《半導(dǎo)體材料》

楊樹人

科學(xué)出版社

第三篇：砷化鎵材料國內(nèi)市場供應(yīng)現(xiàn)狀及主要需求

砷化鎵材料國內(nèi)市場供應(yīng)現(xiàn)狀及主要需求

1.國內(nèi)砷化鎵材料發(fā)展現(xiàn)狀

目前中國的砷化鎵材料生產(chǎn)企業(yè)主要以LED用低阻砷化鎵晶片為代表的低端市場為主，利潤率較高的微電子用4-6英寸半絕緣晶片還沒有形成產(chǎn)業(yè)規(guī)模。中國大陸從事砷化鎵材料研發(fā)與生產(chǎn)的公司主要有：北京通美晶體技術(shù)有限公司（AXT）、中科晶電信息材料（北京）有限公司、天津晶明電子材料有限責(zé)任公司（中電46所）、北京中科鎵英半導(dǎo)體有限公司、北京國瑞電子材料有限責(zé)任公司、揚(yáng)州中顯機(jī)械有限公司、山東遠(yuǎn)東高科技材料有限公司、大慶佳昌科技有限公司、新鄉(xiāng)神舟晶體科技發(fā)展有限公司（原國營542廠）等九家。

北京通美是美國AXT獨(dú)資子公司，其資金、管理和技術(shù)實(shí)力在國內(nèi)砷化鎵材料行業(yè)首屈一指，產(chǎn)品主要以VGF法4、6英寸半絕緣砷化鎵材料為主。其在高純鎵、高純砷、高純鍺以及氮化硼坩堝等方面均有投資，有效地控制了公司成本，2009年銷售收入8 000萬美元，短期內(nèi)國內(nèi)其它各公司還難以和北京通美形成真正的競爭。

中科晶電成立于2006年，主要從事VGF砷化鎵單晶生長和拋光片生產(chǎn)，該公司為民營企業(yè)，總投資為2 500萬美元，在高純砷和高純鎵方面也已投資建廠。2009年月產(chǎn)2英寸砷化鎵晶片10萬片，2010年月產(chǎn)達(dá)到15萬片。該公司是目前國內(nèi)發(fā)展速度最快的砷化鎵企業(yè)。

天津晶明公司成立于2007年，由中國電子科技集團(tuán)公司第四十六研究所投資，注冊資本1400萬元，總投入約5 000萬元。主要產(chǎn)品為2英寸LED用VB法低阻砷化鎵晶體及拋光片，兼顧少量3~4英寸半絕緣砷化鎵單晶材料。目前擁用LEC單晶爐4臺，VB單晶爐60臺，已建成一條完整的單晶生長及拋光片加工生產(chǎn)線，目前月產(chǎn)約為3萬片。

中科鎵英公司成立于2001年，晶體生長只有兩臺LEC單晶爐，目前主要在國內(nèi)購買HB或VGF砷化鎵單晶進(jìn)行拋光片加工，銷售對象主要是國內(nèi)的LED外延企業(yè)，月產(chǎn)約2~3萬片。

北京國瑞公司和揚(yáng)州中顯公司主要生產(chǎn)2～2.5英寸HB砷化鎵單晶，山東遠(yuǎn)東公司主要生產(chǎn)2英寸LEC（或稱LEVB）砷化鎵單晶，這三家公司的產(chǎn)品主要針對LED市場，其單晶質(zhì)量、成品率以及整體經(jīng)營狀況都很穩(wěn)定。這三家公司目前都沒有晶片加工工序，只能將單晶賣給其它公司進(jìn)行加工。

大慶佳昌原主要從事LEC砷化鎵單晶生長，曾生長出8英寸LEC砷化鎵單晶樣品。2009年?duì)幦〉秸㈨?xiàng)投資1.3億元，轉(zhuǎn)向以VGF工藝生產(chǎn)LED用低阻砷化鎵材料，目前已完成廠房建設(shè)和小試生產(chǎn)，其產(chǎn)品定位主要在4英寸市場。

新鄉(xiāng)神舟公司主要從事LEC和HB砷化鎵單晶生長，近期開始進(jìn)行VGF法砷化鎵工藝研究，目前的市場定位還不是很明確，主要以承擔(dān)軍工科研任務(wù)為主。

2.砷化鎵應(yīng)用領(lǐng)域及市場需求

2.1砷化鎵應(yīng)用領(lǐng)域概述

砷化鎵半導(dǎo)體材料與傳統(tǒng)的硅材料相比，它的電子移動率約為硅材料的5.7 倍,。它具有很高的電子遷移率、寬禁帶、直接帶隙，消耗功率低的特性。因此,廣泛運(yùn)用於高頻及無線通訊(主要為超過1 G H z 以上的頻率).適于制做IC 器件。所制出的這種高頻、高速、防輻射的高溫器件，通常應(yīng)用于激光器、無線通信、光纖通信、移動通信、GPS 全球?qū)Ш降阮I(lǐng)域。砷化鎵除在I C 產(chǎn)品應(yīng)用以外,也可加入其它元素改變能帶隙及其產(chǎn)生光電反應(yīng)，達(dá)到所對應(yīng)的光波波長,制作成光電元件。

由此可以看出，砷化鎵材料的應(yīng)用領(lǐng)域主要分為微電子領(lǐng)域和光電子領(lǐng)域。在微電子領(lǐng)域中，使用的化合物半導(dǎo)體材料屬于高端產(chǎn)品，主要用于制作無線通訊（衛(wèi)星通訊、移動通訊）、光纖通訊、汽車電子等用的微波器件。在光電子領(lǐng)域中，使用的化合物半導(dǎo)體材料屬于低端產(chǎn)品，主要用于制作發(fā)光二極管、激光器及其它光電子器件。無線通訊、光纖通訊、汽車電子等領(lǐng)域的高速發(fā)展，使得對砷化鎵器件和電路的需求量急劇增加，進(jìn)而極大地增加了對半絕緣砷化鎵材料的需求量。作為半絕緣砷化鎵下游產(chǎn)業(yè)的砷化鎵集成電路業(yè)市場平均增長近年都在40% 以上，盡管砷化鎵分立器件的市場份額在逐步減少，砷化鎵射頻器件市場仍有30% 的年增長，加之衛(wèi)星通訊系統(tǒng)和車載雷達(dá)用砷化鎵單晶的潛在市場，半絕緣砷化鎵的需求前景非?？春?。

2.2 光通訊市場需求

光纖通信具有高速、大容量、傳輸業(yè)務(wù)信息多的特點(diǎn)，是構(gòu)筑“信息高速公 路”的主干，成為現(xiàn)代信息社會的支柱產(chǎn)業(yè)。而移動通信包括陸基、衛(wèi)星移動通信及全球定位系統(tǒng)，最終實(shí)現(xiàn)在任意時間、任意地點(diǎn)與任何通信對象進(jìn)行通信理想境界，其市場容量十分巨大。光纖通信中，大于2.5G 比特/秒的光通信傳輸系統(tǒng)，其光通信收發(fā)系統(tǒng)均需采用 GaAs 超高速專用電路。光通信發(fā)展極為迅速，據(jù)國外報道，光纖通信模擬GaAs市場近幾年以年均34%的速度增長，到2004 年增長到約16.2 億美元的市場規(guī)模，10 Gb/s 設(shè)備已成為最大的市場。在10 Gb/s、40 Gb/s 系統(tǒng)中所用的器件和集成電路，包括激光驅(qū)動電路、MUX、DEMUX、跨阻放大器、限譜放大器等，GaAs 材料將占據(jù)重要位置。2.3無線局域網(wǎng)（WLAN）市場需求

WLAN 的概念雖提出較早，但由于技術(shù)的障礙一直未得到發(fā)展，直到90 年代初 方獲得較多的關(guān)切，并產(chǎn)生了IEEE802.11 標(biāo)準(zhǔn)，頻段為902～928 MHZ，但由于速度僅達(dá)到2Mbps，仍未能受到市場過多賞識，1999 年底，IEEE802.11b 標(biāo)準(zhǔn)提出，頻率提高到2.4～2.48GHZ，速率達(dá)到11Mbps，市場接受程度大大提高。據(jù)ForwordConcepts 報告，WLAN芯片市場2002年達(dá)3.64億美元。在2.4 GHZ 以下頻率時，使用SiGe 乃至SiBiCMOS 即可，而5GHZ 以上的芯片，則以GaAs IC 為佳，如：Ratheon、Envara 等公司開發(fā)的芯片均采用GaAs 材料。為盡快滿足WLAN 市場需求，Anadigics 收購了RF Solutions 的GaAs 功放生產(chǎn)線?？梢姡瑹o線局域網(wǎng)的高端傳輸必然對CaAs有很大需求。根據(jù)Strategy Analytics 預(yù)測，在可預(yù)見的將來，數(shù)字有線電視（CATV）服務(wù)將需要基于砷化鎵（GaAs）的高端基礎(chǔ)設(shè)施元器件。到2009 年，以GaAs 為基礎(chǔ)的MMIC 和混合器件將在CATV 基礎(chǔ)設(shè)施市場占據(jù)75%的份額，每年的需求增長為18%。相比之下，到2009年用于CATV 的半導(dǎo)體市場增長率僅有3%。北美和亞太地區(qū)將推動CATV 基礎(chǔ)設(shè)施增長，占2009 年新數(shù)字有線電視用戶的 89%。這將推動CATV 網(wǎng)絡(luò)中system amplifier 和line extender 的需求，它們使用混合硅和砷化鎵的部件。據(jù)市場研究公司Strategy Analytics 發(fā)表的報告稱，無線局域網(wǎng)GaAs集成電路市場2003年預(yù)計將增長139%，到2008 年的混合年平均增長率將達(dá)到21%。交換機(jī)和電源放大器是GaAs集成電路增長的主要機(jī)會。到2008 年，GaAs電源放大器將占1.77億件GaAs集成電路出貨量的67%。因此，Strategy Analytics預(yù)測，全部無線局域網(wǎng)交換機(jī)集成電路都將使用砷化鎵技術(shù)，覆蓋5GHz和2.4Ghz頻率的雙頻段系統(tǒng)每個系統(tǒng)最多可采用2 個交換機(jī)。全球5GHz無線局域網(wǎng)運(yùn)營的統(tǒng)一以及迅速向采用802.11a/g 組合設(shè)備的雙頻段系統(tǒng)過渡，將促進(jìn)GaAs集成電路市場的增長。Strategy Analytics 的高級分析師Asif Anwar 在聲明中稱，電源放大器將是這個市場的亮點(diǎn)。整個射頻（RF）和與802.11相關(guān)的芯片，包括電源放大器和交換機(jī)，在2003年的銷售收入將從2002年的4.87億美元增長到6.37億美元。到2008年，802.11a/g 雙頻段組合設(shè)備將占整個出貨量的75%。2.4汽車電子產(chǎn)品市場需求

據(jù)統(tǒng)計，我國每年因交通事故死亡人數(shù)達(dá)九萬人，損失愈百億元，已成為工傷 事故的第一殺手。為避免交通事故的發(fā)生，在汽車中安裝防撞雷達(dá)已成必然趨勢。汽車防撞雷達(dá)一般采用毫米波段，在這些波段范圍內(nèi)，最適合的器件是GaAs IC。可以看出，隨著技術(shù)的成熟、成本的降低，汽車防撞雷達(dá)由豪華轎車向大量生產(chǎn)的中、低檔轎車發(fā)展，乃是必然趨勢。一旦GaAs 器件進(jìn)入量產(chǎn)的汽車領(lǐng)域，市場前景不可限量。鑒于此，GaAs 業(yè)界和汽車業(yè)界的大批廠家已涉足于此。法國汽車零件制造商Valeo 就曾同GaAs IC生產(chǎn)廠商Raytheon 表示將合作生產(chǎn)雷達(dá)設(shè)備。2.5軍事電子產(chǎn)品市場需求

軍事應(yīng)用是GaAs 材料的傳統(tǒng)領(lǐng)域。GaAs 工業(yè)能發(fā)展到今天的程度，首先應(yīng)歸 功于早期軍事應(yīng)用的需求牽引。近年來，隨著移動通訊的迅速發(fā)展，民用占整個 GaAs 市場的份額已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過軍用，但軍用市場仍然是一個重要領(lǐng)域。第一次海灣戰(zhàn)爭中，伊拉克的蘇制雷達(dá)完全被美軍雷達(dá)所屏蔽，在信息戰(zhàn)中處于絕對被動位置，戰(zhàn)斗力大打折扣，曾被稱為“一場GaAs戰(zhàn)勝Si”的戰(zhàn)爭。自MIMIC 計劃開始，美軍在多種戰(zhàn)術(shù)武器中開始裝備采用GaAs IC 的設(shè)備，如主力戰(zhàn)機(jī)中裝載GaAs MMIC 相控陣?yán)走_(dá)，電子戰(zhàn)設(shè)備采用GaAs 器件，多種導(dǎo)彈中裝載GaAs 引信等。在最近的伊拉克戰(zhàn)爭中，美軍數(shù)字化部隊(duì)的出現(xiàn)，表明其GaAs 設(shè)備（如：GPS）裝備部隊(duì)的進(jìn)程加快。隨著這種樣板部隊(duì)的普及，對GaAs IC 的需求必將大增。而且，相對于民用來說，軍用市場相對可以承受較高的價格，這也是 2001 年整個GaAs 市場不景氣時，主要占據(jù)軍用市場的幾家美國GaAs IC 公司效益仍然較好的原因。

2.6砷化鎵在LED方面的需求市場

發(fā)光二極管(Light Emitting Diode;LED)是半導(dǎo)體材料制成的組件，也是一種微細(xì)的固態(tài)光源，可將電能轉(zhuǎn)換為光，不但體積小，且壽命長、驅(qū)動電壓低、反應(yīng)速率快、耐震性特佳，能夠配合各種應(yīng)用設(shè)備的輕、薄及小型化之需求，早已成為日常生活中十分普及的產(chǎn)品。LED 的種類繁多，依發(fā)光波長大致分為可見光與不可見光兩類。可見光LED 主要以顯示用途為主，又以 亮度1 燭光(cd)作為一般LED 和高亮度LED 之分界點(diǎn)，前者廣泛應(yīng)用于各種室內(nèi)顯示用途，后者則適合于戶外顯示，如汽車煞車燈、戶外信息廣告牌和交通標(biāo)志等；不可見光如紅外線LED 則應(yīng)用在影印紙張尺寸檢知、家電用品遙控器、工廠自動檢測、自動門、自動沖水裝置控制等等。LED 組件在量產(chǎn)過程中，通常依上、中、下游分工。上游主要產(chǎn)品為單芯片及磊芯片，單芯片是原材料的基板，大多為二元的III-V 族化合物半導(dǎo)體材料，如砷化鎵(GaAs)或磷化鎵(GaP)等；磊芯片則已在單晶基板上成長多層不同厚度之多元材料的單晶薄膜，如AlxGa1-xAs/GaAsAlxGayIn1-x-yP/GaAs、InxGa1-xN/GaN 等結(jié)構(gòu)，常用的技術(shù)有液相外延生成長法(Liquid Phase Epitaxy，LPE)及有機(jī)金屬氣相外延生成長法(Metal Organic Vapor Phase Epitaxy，MOVPE)等。中游業(yè)者依組件結(jié)構(gòu)之需求，先在磊芯片上蝕刻及制作電極，再切割為微細(xì)的LED 晶粒，其中使用的制程技術(shù)有:光罩、干或濕式蝕刻、真空蒸鍍及晶粒切割等；下游則屬封裝業(yè)，將晶粒黏著在導(dǎo)線架，再封裝成燈泡型(Lamp)、數(shù)字顯示型(digit display)、點(diǎn)矩陣型(dot matrix)或表面黏著型(surface mount)等成品。發(fā)光二極管系利用各種化合物半導(dǎo)體材料及組件結(jié)構(gòu)的變化，設(shè)計出紅、橙、黃、綠、藍(lán)、紫等各顏色，以及紅外、紫外等不可見光LED。.我國砷化鎵材料發(fā)展趨勢

我國的砷化鎵材料行業(yè)，雖然受到國家的高度重視，但由于投資強(qiáng)度不足且分散，研究基礎(chǔ)一直比較薄弱，發(fā)展速度緩慢。只是近幾年由于半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)的拉動作用，部分民營企業(yè)開始涉足這個行業(yè)，發(fā)展速度有所加快，但也僅限于LED用的低端砷化鎵材料，集成電路和功率器件用的大直徑半絕緣砷化鎵材料還是掌握在少數(shù)國際大公司手中，國內(nèi)所用的4-6英寸半絕緣砷化鎵晶片仍然基本全部依賴進(jìn)口。

目前，國內(nèi)的半絕緣砷化鎵材料，在常規(guī)電學(xué)指標(biāo)上與國外水平大體相當(dāng)，但是材料的微區(qū)特性、晶片精密加工和超凈清洗封裝方面與國外差距很大。由于現(xiàn)在國內(nèi)正處在從多研少產(chǎn)向批量生產(chǎn)過渡的階段，正在逐步解決材料的電學(xué)性能均勻性差、批次間重復(fù)性差等問題，缺乏材料和典型器件關(guān)系驗(yàn)證。另外關(guān)鍵設(shè)備落后也是造成上述局面的原因之一。

我國砷化鎵材料發(fā)展趨勢將主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

① 增大晶體直徑，目前發(fā)達(dá)國家6英寸的半絕緣砷化鎵產(chǎn)品已經(jīng)商用化，國內(nèi)4英寸產(chǎn)品還沒有實(shí)現(xiàn)商用，這方面差距還比較大；

② 降低單晶的缺陷密度，特別是位錯，提高材料的電學(xué)和光學(xué)微區(qū)均勻性； ③ 提高拋光片的表面質(zhì)量，針對MOCVD和MBE外延需求，提供“開盒即用”（Epi-ready）產(chǎn)品；

④ 研發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的新工藝，近年國內(nèi)外VGF砷化鎵生長技術(shù)發(fā)展很快，已經(jīng)成為砷化鎵材料主流技術(shù)，但核心技術(shù)仍掌握在少數(shù)國際大公司手中，應(yīng)在VGF設(shè)備和工藝方面加大投入力度。

第四篇：2018年6英寸砷化鎵晶圓制造項(xiàng)目可行性研究報告(目錄)

2018年6英寸砷化鎵晶圓制造項(xiàng)目

可行性研究報告

編制單位：北京智博睿投資咨詢有限公司

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本報告是針對行業(yè)投資可行性研究咨詢服務(wù)的專項(xiàng)研究報告，此報告為個性化定制服務(wù)報告，我們將根據(jù)不同類型及不同行業(yè)的項(xiàng)目提出的具體要求，修訂報告目錄，并在此目錄的基礎(chǔ)上重新完善行業(yè)數(shù)據(jù)及分析內(nèi)容，為企業(yè)項(xiàng)目立項(xiàng)、申請資金、融資提供全程指引服務(wù)。

可行性研究報告 是在招商引資、投資合作、政府立項(xiàng)、銀行貸款等領(lǐng)域常用的專業(yè)文檔，主要對項(xiàng)目實(shí)施的可能性、有效性、如何實(shí)施、相關(guān)技術(shù)方案及財務(wù)效果進(jìn)行具體、深入、細(xì)致的技術(shù)論證和經(jīng)濟(jì)評價，以求確定一個在技術(shù)上合理、經(jīng)濟(jì)上合算的最優(yōu)方案和最佳時機(jī)而寫的書面報告。

可行性研究是確定建設(shè)項(xiàng)目前具有決定性意義的工作，是在投資決策之前，對擬建項(xiàng)目進(jìn)行全面技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析論證的科學(xué)方法，在投

資管理中，可行性研究是指對擬建項(xiàng)目有關(guān)的自然、社會、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)等進(jìn)行調(diào)研、分析比較以及預(yù)測建成后的社會經(jīng)濟(jì)效益。在此基礎(chǔ)上，綜合論證項(xiàng)目建設(shè)的必要性，財務(wù)的盈利性，經(jīng)濟(jì)上的合理性，技術(shù)上的先進(jìn)性和適應(yīng)性以及建設(shè)條件的可能性和可行性，從而為投資決策提供科學(xué)依據(jù)。

投資可行性報告咨詢服務(wù)分為政府審批核準(zhǔn)用可行性研究報告和融資用可行性研究報告。審批核準(zhǔn)用的可行性研究報告?zhèn)戎仃P(guān)注項(xiàng)目的社會經(jīng)濟(jì)效益和影響；融資用報告?zhèn)戎仃P(guān)注項(xiàng)目在經(jīng)濟(jì)上是否可行。具體概括為：政府立項(xiàng)審批，產(chǎn)業(yè)扶持，銀行貸款，融資投資、投資建設(shè)、境外投資、上市融資、中外合作，股份合作、組建公司、征用土地、申請高新技術(shù)企業(yè)等各類可行性報告。

報告通過對項(xiàng)目的市場需求、資源供應(yīng)、建設(shè)規(guī)模、工藝路線、設(shè)備選型、環(huán)境影響、資金籌措、盈利能力等方面的研究調(diào)查，在行業(yè)專家研究經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上對項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益及社會效益進(jìn)行科學(xué)預(yù)測，從而為客戶提供全面的、客觀的、可靠的項(xiàng)目投資價值評估及項(xiàng)目建設(shè)進(jìn)程等咨詢意見。

報告用途：發(fā)改委立項(xiàng)、政府申請資金、申請土地、銀行貸款、境內(nèi)外融資等

關(guān)聯(lián)報告：

6英寸砷化鎵晶圓制造項(xiàng)目建議書 6英寸砷化鎵晶圓制造項(xiàng)目申請報告

6英寸砷化鎵晶圓制造項(xiàng)目資金申請報告 6英寸砷化鎵晶圓制造項(xiàng)目節(jié)能評估報告 6英寸砷化鎵晶圓制造項(xiàng)目市場研究報告 6英寸砷化鎵晶圓制造項(xiàng)目商業(yè)計劃書

6英寸砷化鎵晶圓制造項(xiàng)目PPP物有所值評價報告 6英寸砷化鎵晶圓制造項(xiàng)目PPP財政承受能力論證報告 6英寸砷化鎵晶圓制造項(xiàng)目PPP實(shí)施方案

可行性研究報告大綱（具體可根據(jù)客戶要求進(jìn)行調(diào)整）第一章 6英寸砷化鎵晶圓制造項(xiàng)目總論 第一節(jié) 6英寸砷化鎵晶圓制造項(xiàng)目概況 1.1.16英寸砷化鎵晶圓制造項(xiàng)目名稱 1.1.26英寸砷化鎵晶圓制造項(xiàng)目建設(shè)單位 1.1.36英寸砷化鎵晶圓制造項(xiàng)目擬建設(shè)地點(diǎn) 1.1.46英寸砷化鎵晶圓制造項(xiàng)目建設(shè)內(nèi)容與規(guī)模 1.1.56英寸砷化鎵晶圓制造項(xiàng)目性質(zhì)

1.1.66英寸砷化鎵晶圓制造項(xiàng)目總投資及資金籌措 1.1.76英寸砷化鎵晶圓制造項(xiàng)目建設(shè)期

第二節(jié) 6英寸砷化鎵晶圓制造項(xiàng)目編制依據(jù)和原則 1.2.16英寸砷化鎵晶圓制造項(xiàng)目編輯依據(jù) 1.2.26英寸砷化鎵晶圓制造項(xiàng)目編制原則 1.36英寸砷化鎵晶圓制造項(xiàng)目主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

1.46英寸砷化鎵晶圓制造項(xiàng)目可行性研究結(jié)論 第二章 6英寸砷化鎵晶圓制造項(xiàng)目背景及必要性分析 第一節(jié) 6英寸砷化鎵晶圓制造項(xiàng)目背景 2.1.16英寸砷化鎵晶圓制造項(xiàng)目產(chǎn)品背景 2.1.26英寸砷化鎵晶圓制造項(xiàng)目提出理由 第二節(jié) 6英寸砷化鎵晶圓制造項(xiàng)目必要性

2.2.16英寸砷化鎵晶圓制造項(xiàng)目是國家戰(zhàn)略意義的需要

2.2.26英寸砷化鎵晶圓制造項(xiàng)目是企業(yè)獲得可持續(xù)發(fā)展、增強(qiáng)市場競爭力的需要

2.2.36英寸砷化鎵晶圓制造項(xiàng)目是當(dāng)?shù)厝嗣衩撠氈赂缓驮黾泳蜆I(yè)的需要

第三章 6英寸砷化鎵晶圓制造項(xiàng)目市場分析與預(yù)測 第一節(jié) 產(chǎn)品市場現(xiàn)狀 第二節(jié) 市場形勢分析預(yù)測 第三節(jié) 行業(yè)未來發(fā)展前景分析

第四章 6英寸砷化鎵晶圓制造項(xiàng)目建設(shè)規(guī)模與產(chǎn)品方案 第一節(jié) 6英寸砷化鎵晶圓制造項(xiàng)目建設(shè)規(guī)模 第二節(jié) 6英寸砷化鎵晶圓制造項(xiàng)目產(chǎn)品方案

第三節(jié) 6英寸砷化鎵晶圓制造項(xiàng)目設(shè)計產(chǎn)能及產(chǎn)值預(yù)測 第五章 6英寸砷化鎵晶圓制造項(xiàng)目選址及建設(shè)條件 第一節(jié) 6英寸砷化鎵晶圓制造項(xiàng)目選址 5.1.16英寸砷化鎵晶圓制造項(xiàng)目建設(shè)地點(diǎn)

5.1.26英寸砷化鎵晶圓制造項(xiàng)目用地性質(zhì)及權(quán)屬 5.1.3土地現(xiàn)狀

5.1.46英寸砷化鎵晶圓制造項(xiàng)目選址意見 第二節(jié) 6英寸砷化鎵晶圓制造項(xiàng)目建設(shè)條件分析 5.2.1交通、能源供應(yīng)條件 5.2.2政策及用工條件 5.2.3施工條件 5.2.4公用設(shè)施條件 第三節(jié) 原材料及燃動力供應(yīng) 5.3.1原材料 5.3.2燃動力供應(yīng)

第六章 技術(shù)方案、設(shè)備方案與工程方案 第一節(jié) 項(xiàng)目技術(shù)方案 6.1.1項(xiàng)目工藝設(shè)計原則 6.1.2生產(chǎn)工藝 第二節(jié) 設(shè)備方案

6.2.1主要設(shè)備選型的原則 6.2.2主要生產(chǎn)設(shè)備 6.2.3設(shè)備配置方案 6.2.4設(shè)備采購方式 第三節(jié) 工程方案 6.3.1工程設(shè)計原則

6.3.26英寸砷化鎵晶圓制造項(xiàng)目主要建、構(gòu)筑物工程方案 6.3.3建筑功能布局 6.3.4建筑結(jié)構(gòu)

第七章 總圖運(yùn)輸與公用輔助工程 第一節(jié) 總圖布置 7.1.1總平面布置原則 7.1.2總平面布置 7.1.3豎向布置

7.1.4規(guī)劃用地規(guī)模與建設(shè)指標(biāo)第二節(jié) 給排水系統(tǒng) 7.2.1給水情況 7.2.2排水情況 第三節(jié) 供電系統(tǒng) 第四節(jié) 空調(diào)采暖 第五節(jié) 通風(fēng)采光系統(tǒng) 第六節(jié) 總圖運(yùn)輸

第八章 資源利用與節(jié)能措施 第一節(jié) 資源利用分析 8.1.1土地資源利用分析 8.1.2水資源利用分析 8.1.3電能源利用分析 第二節(jié) 能耗指標(biāo)及分析

第三節(jié) 節(jié)能措施分析 8.3.1土地資源節(jié)約措施 8.3.2水資源節(jié)約措施 8.3.3電能源節(jié)約措施 第九章 生態(tài)與環(huán)境影響分析 第一節(jié) 項(xiàng)目自然環(huán)境 9.1.1基本概況 9.1.2氣候特點(diǎn) 9.1.3礦產(chǎn)資源 第二節(jié) 社會環(huán)境現(xiàn)狀 9.2.1行政劃區(qū)及人口構(gòu)成 9.2.2經(jīng)濟(jì)建設(shè)

第三節(jié) 項(xiàng)目主要污染物及污染源分析 9.3.1施工期 9.3.2使用期

第四節(jié) 擬采取的環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn) 9.4.1國家環(huán)保法律法規(guī) 9.4.2地方環(huán)保法律法規(guī) 9.4.3技術(shù)規(guī)范 第五節(jié) 環(huán)境保護(hù)措施 9.5.1施工期污染減緩措施 9.5.2使用期污染減緩措施

9.5.3其它污染控制和環(huán)境管理措施 第六節(jié) 環(huán)境影響結(jié)論

第十章 6英寸砷化鎵晶圓制造項(xiàng)目勞動安全衛(wèi)生及消防 第一節(jié) 勞動保護(hù)與安全衛(wèi)生 10.1.1安全防護(hù) 10.1.2勞動保護(hù) 10.1.3安全衛(wèi)生 第二節(jié) 消防

10.2.1建筑防火設(shè)計依據(jù) 10.2.2總面積布置與建筑消防設(shè)計 10.2.3消防給水及滅火設(shè)備 10.2.4消防電氣 第三節(jié) 地震安全

第十一章 組織機(jī)構(gòu)與人力資源配置 第一節(jié) 組織機(jī)構(gòu)

11.1.1組織機(jī)構(gòu)設(shè)置因素分析 11.1.2項(xiàng)目組織管理模式 11.1.3組織機(jī)構(gòu)圖 第二節(jié) 人員配置

11.2.1人力資源配置因素分析 11.2.2生產(chǎn)班制 11.2.3勞動定員

表11-1勞動定員一覽表 11.2.4職工工資及福利成本分析 表11-2工資及福利估算表 第三節(jié) 人員來源與培訓(xùn)

第十二章 6英寸砷化鎵晶圓制造項(xiàng)目招投標(biāo)方式及內(nèi)容 第十三章 6英寸砷化鎵晶圓制造項(xiàng)目實(shí)施進(jìn)度方案 第一節(jié) 6英寸砷化鎵晶圓制造項(xiàng)目工程總進(jìn)度 第二節(jié) 6英寸砷化鎵晶圓制造項(xiàng)目實(shí)施進(jìn)度表 第十四章 投資估算與資金籌措 第一節(jié) 投資估算依據(jù)

第二節(jié) 6英寸砷化鎵晶圓制造項(xiàng)目總投資估算

表14-16英寸砷化鎵晶圓制造項(xiàng)目總投資估算表單位：萬元 第三節(jié) 建設(shè)投資估算

表14-2建設(shè)投資估算表單位：萬元 第四節(jié) 基礎(chǔ)建設(shè)投資估算

表14-3基建總投資估算表單位：萬元 第五節(jié) 設(shè)備投資估算

表14-4設(shè)備總投資估算單位：萬元 第六節(jié) 流動資金估算

表14-5計算期內(nèi)流動資金估算表單位：萬元 第七節(jié) 資金籌措 第八節(jié) 資產(chǎn)形成

第十五章 財務(wù)分析 第一節(jié) 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)與參數(shù)選取

第二節(jié) 營業(yè)收入、經(jīng)營稅金及附加估算

表15-1營業(yè)收入、營業(yè)稅金及附加估算表單位：萬元 第三節(jié) 總成本費(fèi)用估算

表15-2總成本費(fèi)用估算表單位：萬元 第四節(jié) 利潤、利潤分配及納稅總額預(yù)測

表15-3利潤、利潤分配及納稅總額估算表單位：萬元第五節(jié) 現(xiàn)金流量預(yù)測 表15-4現(xiàn)金流量表單位:萬元 第六節(jié) 贏利能力分析 15.6.1動態(tài)盈利能力分析 16.6.2靜態(tài)盈利能力分析 第七節(jié) 盈虧平衡分析 第八節(jié) 財務(wù)評價 表15-5財務(wù)指標(biāo)匯總表

第十六章 6英寸砷化鎵晶圓制造項(xiàng)目風(fēng)險分析 第一節(jié) 風(fēng)險影響因素 16.1.1可能面臨的風(fēng)險因素 16.1.2主要風(fēng)險因素識別 第二節(jié) 風(fēng)險影響程度及規(guī)避措施 16.2.1風(fēng)險影響程度評價

16.2.2風(fēng)險規(guī)避措施 第十七章 結(jié)論與建議

第一節(jié) 6英寸砷化鎵晶圓制造項(xiàng)目結(jié)論 第二節(jié) 6英寸砷化鎵晶圓制造項(xiàng)目建議

第五篇：定制化應(yīng)用系統(tǒng)（范文模版）

定制化應(yīng)用系統(tǒng)

概述：

上海閱維在不斷提升“云-路-端”為基本框架構(gòu)建可視化的應(yīng)用與服務(wù)的同時，并結(jié)合多種無線應(yīng)用和傳感器，如無線溫度傳感器，工業(yè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，環(huán)境傳感器等，提供更定制化和更具個性化的服務(wù)，滿足各種市場用戶的需求。

無線及傳感器網(wǎng)絡(luò)是綜合了傳感器、低功耗、通信以及微機(jī)電等技術(shù)，由許多集傳感與驅(qū)動控制能力、計算能力、通信能力于一身的資源受限的嵌入式節(jié)點(diǎn)互連起來的網(wǎng)絡(luò)，能夠大大擴(kuò)展人類對自然環(huán)境和客觀事物的感知能力，而這些應(yīng)用在此之前幾乎是無法實(shí)現(xiàn)或者成本非常昂貴。

上海閱維信息科技有限公司強(qiáng)大的研發(fā)設(shè)計能力以及對行業(yè)需求的準(zhǔn)確把握，能夠完美地結(jié)合現(xiàn)有3G、WIFI等無線網(wǎng)絡(luò)和傳感器技術(shù)，為智能森林/農(nóng)田、智能電網(wǎng)、智能水利、智能交通、公共安全、通訊、金融保險、醫(yī)療衛(wèi)生、環(huán)境保護(hù)、應(yīng)急指揮、搶險救災(zāi)等社會各行各業(yè)中，提供端到端的產(chǎn)品與系統(tǒng)解決方案，同時為客戶提供定制化的軟、硬件產(chǎn)品開發(fā)服務(wù)。

特點(diǎn)

針對性強(qiáng)，使用高效

深入理解和明確用戶的系統(tǒng)建議、經(jīng)營管理目標(biāo)及戰(zhàn)略發(fā)展方向。能夠根據(jù)現(xiàn)實(shí)條件確定組織信息系統(tǒng)開發(fā)策略。設(shè)計屬于最適合本企業(yè)的整體解決方案，實(shí)現(xiàn)高效并降低成本。適應(yīng)性好

有線通訊的局限性太大，在遇到一些特殊的應(yīng)用環(huán)境，比如遇到山地、湖泊、林區(qū)等特殊的地理環(huán)境或是移動物體等布線比較困難的應(yīng)用環(huán)境的時候，將對有線網(wǎng)絡(luò)的布線工程有著極強(qiáng)的制約力，而用基于無線傳輸技術(shù)的系統(tǒng)解決方案將不受這些限制，幾乎不受地理環(huán)境限制。

擴(kuò)展性好

在用戶組建好一個通訊網(wǎng)絡(luò)之后，常常因?yàn)橄到y(tǒng)的需要增加新的設(shè)備。如果采用有線的方式，需要重新的布線，施工比較麻煩，而且還有可能破壞原來的通訊線路，但是如果采用無線技術(shù)如Mesh智能建網(wǎng)，建立專用無線數(shù)據(jù)傳輸方式，只需將新增設(shè)備與無線Mesh電臺相連接就可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的擴(kuò)充了，相比之下有更好的擴(kuò)展性。

安全保密

軟件定制開發(fā)根據(jù)企業(yè)實(shí)際情況，編制企業(yè)所需的功能模塊，嚴(yán)格的安全管理和法律約束，實(shí)現(xiàn)用戶定制化系統(tǒng)的信息安全。使用簡捷

完全根據(jù)業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)的工作流程定制系統(tǒng)，無需復(fù)雜的上崗培訓(xùn)，用戶只需具備基本的計算機(jī)使用知識，就可以自如的操控軟件，不必進(jìn)行復(fù)雜的培訓(xùn)；

易于維護(hù)

通過定制化的開發(fā)服務(wù)，上海閱維為用戶提供的整體解決方案可以通過簡單的幾步操作即能判斷、修復(fù)或者是更換。