电子行业专题研究：化合物半导体：5G推动射频行业飞速增长.pdf

请仔细阅读本报告末页声明 证券研究报告 | 行业专题研究 2019 年 09 月 18 日 电子 化合物半导体：5G 推动射频行业飞速增长 化合物半导体性能优异，发展前景广阔。化合物半导体主要指砷化镓（GaAs）、氮化镓（GaN）和碳化硅（SiC）等第二、第三代半导体，相比第一代单质半导体，在高频性能、高温性能方面优异很多。砷化镓：具有高频、抗辐射、耐高温的特性，大规模应用于无线通讯领域，目前已经成为PA 和 Switch 的主流材料；氮化镓：主要被应用于通讯基站、功率器件等领域，功放效率高、功率密度大，因而能节省大量电能，同时减少基站体积和质量；碳化硅：主要用于大功率高频功率器件，IHS 预测到 2025 年 SiC 功率半导体的市场规模有望达到 30 亿美元，在未来的 10 年内，SiC 器件将开始大范围地应用于工业及电动汽车领域，近期碳化硅产业化进度开始加速，意法、英飞凌等中游厂商开始锁定上游晶圆货源。 5G 提速，射频市场有望高速成长。4 月初，美、韩率先宣布 5G 商用，日本向四大运营商分配 5G 频段，预计明年春正式商用。在海外 5G 积极推进商用的节奏下，全球 5G 推进提速预期强烈，从基站端到终端射频需求都有望加速增长。在射频器件领域，目前 LDMOS、GaAs、GaN 三者占比相差不大，预计到 2025 年，在砷化镓市场份额基本维持不变的情况下，氮化镓有望替代大部分 LDMOS 份额，占据射频器件市场半壁江山。 化合物芯片国产替代踏上征程，持续加码化合物半导体。我们认为 III-V 族化合物半导体是三安光电下一个十年的核心成长驱动及跟踪重点，5G 无线通讯基站、智能手机、WiFi 与光纤等高速数据传输、汽车/工业/太阳能等功率芯片，都将对化合物半导体产生强劲的需求。由三安光电研发的Ⅲ-V 族化合物半导体材料的应用领域从原有的 LED 外延片、芯片，延伸到了光通讯器件、射频与滤波器、功率型半导体三个新领域，基本涵盖了今后Ⅲ-V族化合物半导体材料应用的重要领域。 建议关注：【三安光电】全工艺平台布局，持续加码化合物半导体，III-V族化合物半导体是三安光电下一个十年的核心成长驱动力 风险提示：下游需求不及预期、5G 进展不及预期、汽车电气化进展不及预期。 增持（维持） 行业走势 作者 分析师 郑震湘 执业证书编号：S0680518120002 邮箱：zhengzhenxiang@gszq.com 研究助理 佘凌星 邮箱：shelingxing@gszq.com 研究助理 陈永亮 邮箱：chenyongliang@gszq.com 相关研究 1、《电子：存储拐点再探讨》2019-09-15 2、《电子：AIoT+行业拐点，Nor Flash 量价齐升开始》2019-09-08 3、《电子：硬核资产 Q2 表现亮眼，全面拥抱科技黄金时代》2019-09-01 -32%-16%0%16%32%48%2018-092019-012019-052019-09电子沪深300 22549583/43348/20190918 16:38 2019 年 09 月 18 日 P.2 请仔细阅读本报告末页声明 内容目录 化合物半导体 ...................................................................................................................................................4 什么是化合物半导体？ ................................................................................................................................4 超越摩尔：光学、射频、功率等模拟 IC 持续发展 ...........................................................................................5 砷化镓（GaAs）：无线通信核心材料，受益 5G 大趋势 .....................................................................................7 氮化镓&碳化硅：高压高频优势显著 ..............................................................................................................9 氮化镓：5G 时代来临，射频应用前景广阔 ............................................................................................. 10 碳化硅：功率器件核心材料，新能源汽车驱动成长 ................................................................................. 11 5G 加速推进，射频市场有望高速成长 ................................................................................................................ 14 海外率先商用，5G 提速预期强烈 ................................................................................................................ 14 氮化镓将占射频器件市场半壁江山 .............................................................................................................. 15 5G 时代，射频元件是化合物半导体的天下 ................................................................................................... 16 相关标的 ........................................................................................................................................................ 18 三安光电：全工艺平台布局，持续加码化合物半导体，III-V 族龙头正式起航.................................................... 18 风险提示 ........................................................................................................................................................ 19 图表目录 图表 1：不同化合物半导体应用领域 ....................................................................................................................4 图表 2：化合物半导体材料性能更为优异 ..............................................................................................................5 图表 3：摩尔定律失效（DRAM 供应链） ..............................................................................................................5 图表 4：超越摩尔示意 .......................................................................................................................................5 图表 5：第三代半导体应用场景 ..........................................................................................................................6 图表 6：模拟 IC 与数字 IC 的区别 .......................................................................................................................7 图表 7：模拟 IC 工艺介绍...................................................................................................................................7 图表 8：PA 价值量明显受益 4G 发展趋势 .............................................................................................................8 图表 9：目前 PA 产品市场占比 ............................................................................................................................9 图表 10：PA 产品代工厂营收占比情况 .................................................................................................................9 图表 11：Qorvo 氮化镓射频器件工艺制程 ............................................................................................................9 图表 12：GaN HEMT 禁带宽度表现优异 ............................................................................................................. 10 图表 13：GaN 较 GaAs 大幅减少体积 ................................................................................................................. 10 图表 14：氮化镓性能对比 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