氮化镓材料产业概况

时间： 2024-05-24 来源：誉鸿锦半导体公众号

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一、氮化镓产业概述

1、产业地位

随着半导体化合物持续发展，相较第一代硅基半导体和第二代砷化镓等半导体，第三代半导体具有高击穿电场、高热导率、高电子迁移率、高工作温度等优点。以SiC和GaN为代表物质制作的器件具有更大的输出功率和更好的频率特性。

半导体基本材料发展历程

2、分类状况

氮化镓根据衬底不同可分为硅基氮化镓和碳化硅基氮化镓：碳化硅基氮化镓射频器件具有高导热性能和大功率射频输出优势，适用于5G基站、卫星、雷达等领域；硅基氮化镓功率器件主要应用于电力电子器件领域。虽然基于GaN衬底的GaN器件，在各个性能指标都处于领先水平，但是衬底价格过高。所以硅基和碳化硅基的GaN器件将会率先商用。

氮化镓器件分类

基于不同工艺类型GaN器件性能对比

二、氮化镓技术背景

氮化镓制备主要分气相法及熔体法，其中气相法细分为氢化物气相外延法（HVPE）、气相传输法。熔体法细分为高压氮气溶液法（HNPSG）、助溶剂法/溶盐法、氨热法、提拉法。相较而言，HVPE法厚膜质量及生长速率更高，系主流生方式。HVPE原理：整个过程在一个多层次温区热壁反应系统的完成，在温度为850度温区内放入金属Ga，呈液态，后从热璧上层注入HCl气体，形成GaCl气体，后将CaCl气体传送至衬底，在1000-1100度温度下与氨气（NH3）反应，最终生成GaN晶体。

氮化镓制备方法对比

二、氮化镓产业影响因素

1、产业下游应用

氮化镓器件所用衬底主要包括碳化硅衬底、硅衬底、蓝宝石衬底、氮化镓衬底。射频器件可更好的满足 5G 宏基站、卫星通信、微波雷达、航空航天等军事/民用领域对射频器件的高要求，硅基氮化镓功率器件可在大功率快充充电器、新能源车、数据中心等领域实现快速渗透，氮化镓光电器件在Mini LED、Micro LED、传统 LED 照明领域应用优势突出。

氮化镓的主要器件形式及下游应用

2、氮化镓功率器件

硅基功率器件主要用于25V-6500V和相对低频的应用范围，典型应用场景包括工控、家电等；碳化硅功率器件的工作电压介于650V-3300V，主要应用于相对高频和高压的场景；氮化镓器件工作电压相对较低，介于80V-600V之间，但具有很好的高频性能，主要应用场景包括快充、高端服务器、5G通信等领域。随着消费级快充、新能源汽车、数据中心的需求发展，GaN功率器件市场规模有望从2020年的0.46亿美元增长至2026年的11亿美元（Yole数据），对应CAGR为70%。

各类功率器件的适用范围

3、氮化镓射频器件

2021年，全国移动通信基站总数达996万个，全年净增65万个。其中4G基站达590万个，5G基站为142.5万个，全年新建5G基站超过65万个。

受益于在5G通信基站和军事应用的持续渗透，GaN射频器件市场规模有望从2020年的8.91亿美元增长至2026年的24亿美元（Yole数据），对应CAGR为18%。

2018-2021年中国4G和5G基站建设情况

四、氮化镓产业现状

1、市场规模

氮化镓作为第三代半导体材料的代表，由于具有高功率、高抗辐射、高效、高频的特点，可应用于5G网络、快速充电、商业无线基础设施、电力电子和卫星市场，前景广阔。2020年，全球氮化镓器件市场规模为184亿美元，同比增长28.7%。

2018-2020年全球氮化镓器件市场规模及增长率

2、市场结构

就氮化镓器件市场结构占比而言，光电器件整体成本和价格较高，成本约是射频器件和功率器件6倍和90倍左右，导致目前虽然整体氮化镓渗透率极低，但光电因价格较高占据主要市场份额，数据显示，2020年全球氮化镓器件中光电器件占比超6成，功率器件因价格较低仅占4.9%。

2020年全球氮化镓器件细分类型市场结构占比

3、渗透率

氮化镓和碳化硅作为第三代半导体材料整体发展较晚，渗透率较低。数据显示氮化镓目前半导体材料渗透率仅在0.2%左右，可发展规模较大。目前氮化镓受限单晶炉产量较低影响，成本远高于硅基和碳化硅，但硅基和碳化硅基为衬底的氮化镓射频和功率器件成本相对光电器件较低，是目前渗透率提高的主流方向。

2017-2020年全球半导体材料渗透率

江西誉鸿锦材料科技有限公司历经十余年的技术沉淀和积累，坚持不懈地精进工艺研发，现阶段已经建成氮化镓器件从外延到封测的全产业链生产体系。相关氮化镓器件产品也将在各类终端应用方案中推向市场，以期获得行业用户的认可。

我们是第三代半导体产业的新成员，但是我们会一如既往地致力于全产业链工艺完善和创新，以优质的产品方案来回馈合作伙伴！为第三代半导体产品尽快完成国产替代这一目标作出应有贡献！

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第三代半导体：氮化镓

第三代半导体即宽禁带半导体，以碳化硅和氮化镓为代表，具备高频、高效、高功率、耐高压、耐高温、抗辐射能力强等优越性能，切合节能减排、智能制造、信息安全等国家重大战略需求，是支撑新一代移动通信、新能源汽车、高速轨道列车、能源互联网等产业自主创新发展和转型升级的重点核心材料和电子元器件，已成为全球半导体技术和产业竞争焦点。

2024-05-21 - 行业资讯代理服务技术支持批量订货

氮化镓（GaN）产业链、竞争格局、市场格局及替代空间分析

本文对氮化镓（GaN）产业链分析、竞争格局及市场格局替代空间进行分析。江西誉鸿锦材料科技有限公司历经十余年的技术沉淀和积累，坚持不懈地精进工艺研发，现阶段已经建成氮化镓器件从外延到封测的全产业链生产体系。相关氮化镓器件产品也将在各类终端应用方案中推向市场，以期获得行业用户的认可。

2024-05-22 - 行业资讯代理服务技术支持批量订货

氮化镓的未来

全球氮化镓行业正处于发展初期，尽管当前市场渗透率仅为0.17%，但随着技术的不断进步和应用领域的拓展，预计未来几年将迎来快速增长。2020年市场规模已达184亿美元，并持续扩大，尤其在光电、射频和功率器件领域。各国政府正加大研发支持，推动产业快速发展，预计到2026年全球市场规模将增至423亿美元。同时，中国在氮化镓行业的投资和生产也显示出强劲增长势头，为产业发展提供了良好前景。

2024-07-18 - 行业资讯代理服务技术支持批量订货

射频氮化镓的发展趋势和方向

在过去的 10 年中，氮化镓已经成为一种越来越重要的射频应用技术。氮化镓的材料特性使其器件在功率密度、外形尺寸、击穿电压、热导率、工作频率、带宽和效率方面具有优势。设计师们已经开发出器件解决方案，与竞争性的半导体技术相比，具有非常吸引人的性能特点。

2024-12-09 - 技术探讨

江西誉鸿锦（NITRIDE）材料科技有限公司从事第三代化合物半导体材料—氮化镓（GaN）系列材料的开发制造和应用。二十余年来专注于GaN材料外延、电子器件、光电器件和器件封装等的研发和生产，拥有坚实的理论基础和丰富的实战经验，掌握氮化镓外延、器件制备和封装等领域的核心技术，本公司的GaN材料外延和器件的性能达到世界先进水平。

氮化镓MOS管氮化镓SBD 氮化镓激光器氮化镓功率放大器氮化镓外延片及流片

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氮化镓器件在射频领域中的应用，具有良好的导热性能、高频率、高功率等优势

碳化硅基氮化镓射频器件具有良好的导热性能、高频率、高功率等优势，主要应用于面向通信基站及雷达应用的功率放大器。碳化硅基氮化镓射频器件是迄今为止最为理想的微波射频器件，是4G/5G移动通讯系统、新一代有源相控阵雷达等系统的核心微波射频器件。随着信息技术产业对数据流量、更高工作频率和带宽等需求的不断增长，氮化镓器件在基站中应用越来越广泛。

2024-05-23 - 应用方案代理服务技术支持批量订货

半导体功率循环测试设备提供精确的温度控制，具有自动化与远程监控功能，专为评估功率半导体器件稳定性和可靠性设计

半导体功率循环测试设备是一种专门设计用于评估功率半导体器件在反复功率循环条件下性能稳定性和可靠性的精密测试仪器。这类设备主要用于测试像IGBT(绝缘栅双极型晶体管)、MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)、SiC(碳化硅)和GaN(氮化铩)等功率器件。

2024-09-25 - 产品

青岛聚能创芯微电子（Cohenius）主要从事第三代半导体硅基氮化镓（GaN）的研发、设计、生产和销售，专注于为业界提供高性能、低成本的GaN功率器件产品和技术解决方案。公司可自主进行GaN器件设计，掌握物理建模、TCAD模拟、SPICE模拟与版图设计技术。致力于整合业界优势资源，打造GaN器件开发与应用生态系统，为PD快充、智能家电、云计算、5G通讯等提供国产化核心元器件支持。

氮化镓外延片 6英寸硅基氮化镓 8英寸硅基氮化镓 6英寸碳化硅基氮化镓氮化镓功率器件高压氮化镓器件低压氮化镓器件

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【IC】时代速信发布Ku波段高线性氮化镓功率放大器芯片，连续波下功率增益大于24dB

深圳市时代速信科技有限公司日前推出一款13-15GHz氮化镓功率放大器芯片SX1913，芯片面积3.8mmx6.3mm。在连续波情况下，功率增益大于24dB，输出功率大于50W，典型饱和效率45%。在回退至25W输出功率时，三阶交调系数优于-25dBc，漏极电流约为2.6A。性能达到业内先进水平，目前该芯片已经实现批量交付。

2024-08-27 - 产品代理服务技术支持批量订货

YHJ-65P150TK：（TO-220）共源共栅氮化镓高电子迁移率晶体管

描述- YHJ-65P150TK是一款采用级联配置的常关型氮化镓高电子迁移率晶体管（HEMT）器件，适用于高功率应用。该器件具有高击穿电压、高电流和高工作速度等特点。

型号- YHJ-65P150TK

2024/07/28 - 誉鸿锦 - 数据手册 - Version 0.2 代理服务技术支持批量订货

虹美功率半导体（Hongmei Power Semiconductor）MOSFET/IGBT单管/Sic(碳化硅)二极管/GaN(氮化镓)FET选型表（产品说明）

目录- 小功率低压P/N沟道场效应管中功率低压P/N沟道场效应管超级沟槽工艺中功率P/N沟道场效应管大功率高压N沟道场效应管高压超结N沟道场效应管大功率中压大电流P/N沟道场效应管大功率中压大电流N+P沟道场效应管大功率中压大电流串联半桥驱动双N沟道场效应管超级沟槽工艺中压大电流N/P沟道场效应管工业类IGBT Sic（碳化硅）肖特基二极管 GaN(氮化镓) FET管锂电保护板用MOS管

型号- HM2N60F,HM2N60I,HM4822B,HM20P02D,HM8N02MR,HM3N40R,HM3205,HMS60N10DA,HMS150N04D,HM2N60K,HM3207,HM9435B,HM2N20PR,HM80N06KA,HM90N04D,HM17N10K,HMG40N65FT,HM150N03D,HM50N15D,HM3N40PR,HM75N07K,HMS150N06D,HM4606D,HM2N20MR,HM3710K,HM4310,HM90N07K,HM3401PR,HMS5N90R2,HMS40N65T,HM90N06K,HM20P02Q,HM4302,HM12P04Q,HMS20N70,HMS35N06D,HMS45P06D,HMS35N06Q,HMC6N65Q,HM06N15MR,HM4826A,HM12P06K,HM50N10K,HMS20N80,HMS60N06D,HMS10N15D,HMS15N65F,HM2N65K,HMG40N65AT,HMS60N06Q,HM40N10A,HM20N03K,HM2N65R,HM9N50K,HMS10N50,HM4490B,HM4030D,HMS3N65R,HM18P10K,HM150N03K,HM10N65F,HMS3N65K,HM4828A,HM4354,HM4110,HM3800D,HMS60N08D,HM7002KDM,HM7002KDW,HM4805A,HM25N50F,HM90N02D,HM25N50A,HM3801D,HMS3N65F,HMS150N03D,HM4402A,HM2305PR,HM4402B,HM4620D,HM6N70,HM4886A,HM4402D,HM3N80I,HMS10N50K,HM3N80K,HMS10N50F,HM12N60,HMS5N70R2,HM3N80F,HM12N65,HM5N65K,HM80N04K,HM10N06Q,HM5N65F,HM25SDN03Q,HM80N03A,HM6604D,HM4887B,HM1404B,HM1404C,HMS3N70R2,HM1404D,HM40N15KA,HM3205D,HM3205B,HM4N60I,HMS4444A,HM80N03K,HM2310DR,HMS4444B,HM4N60R,HM4622A,HMS20N80T,HM40N15K,HM4888B,HM4622D,HM3N100F,HM3205K,BSS138SR,HM3N100D,HM8N100A,HM07DP10D,HM3400B,HM3400C,HM3400D,HM3400E,HM3DN10D,HMS20N80D,HM8N100F,HMS20N80F,HM18SDN04D,HM4953,HM20DN04Q,HMS3205,HM3P10MR,HM6N10PR,HM32N20,HM15P06Q,HM1N60R,HM830,HM55N03D,HM20DN04D,HM3401C,HM3401D,HM3401E,HM1N60K,HM30DN02D,HM3401B,HMS17N65,HM3207B,HM6803D,HM3207T,HMS17N65F,HMS25N65F,HM4N65K,HMS17N65D,HM4N65F,HMS8N70,HMS8N65,HM4N65R,HM2310,HM840,HM3401,HM3400,HMS25N65T,HM2301DR,HMS15N80D,HM3407,HM2318,HM2319,HMS5N65K,HM5N20R,HM2309APR,HMS5N65F,HM2319D,HM16N50F,HMS5N65R,HMS80N10D,HM10N70,HMS80N10A,HM20P04Q,HMS135N04D,HM4963,HM2301,HM2300,HM9N90F,HM2302,HM2305,HM9N90A,HM10N65,HM4953B,HM2318D,HM3N120F,HM10N60,HM3N120A,HM3422,HMS135N03D,HM6804D,HM8N60,HM4821A,HMS3205K,HM4409A,HM4402CE,HM70N80B,HM8N65,HM70N80A,HMS3205D,HM2301BKR,HM3414,HM100N06D,HM01N100PR,HMS11N70K,HM603K,HM30P10,HMS11N70Q,HM85N02K,HM2818D,HM640,HMS11N70F,HMS18N80F,HM2907,HM20N50F,HM30SDN02D,HM8205,HM2819D,HM40N20,HM06DP10Q,HM20N06KA,HM1607,HM250N03,BSS138KR,BSS123DM,HM605K,HM4N70,HMS21N65D,HM8N20K,HM6604DB,HMS21N65F,HM8N20A,HMS21N65T,HM4421B,HM4421C,HM100N06,HM4421A,HM100N03,HM100N02,HM4N60,HM4N65,HMS85P06,HM4468T,HM15N25,HM30N10,HM3808,HM607K,HM18N50F,HMS4354,HM30N04Q,HM30P55,HM12N20D,HM2301BSR,HM2N15PR,HM18N50A,HM13N25A,HM4421F,HM45N02Q,HM4421D,HM60N75K,HM2P15R,HMS80N06D,HM5N60I,HM5N60K,HM25P15K,HM25P15D,HM30N04D,HM4640D,HMS80N10KA,HM4884A,HM609K,HM30N02Q,HMS5N90K,HM85P02K,HMS5N90F,HM70P03K,HMS5N90R,HM13N50,HM20N50A,HM40DN04K,HM30N03K,HM100N03K,HM1404,HM3207BD,HM2301KR,HM100N03D,HM45N02D,HM4885A,HM100P03,HM4884Q,HM30N02D,HM30N02K,HM100N02K,HM5N06APR,HM20N06,HM70N75,HM4260,HM5P15D,HMS20N65D8,HM45P02D,HM60N20,HMS10N80,HM2810D,HMN9N65Q,HM4P10D,HM50N06KA,HM70N80,HM4485,HMN9N65D,HM4484,HM70N88,HM4489,HM25N60A,HM4P10R,HM4487,HM30P02K,HM7N80F,HM730F,HM2N10B,HM2N10C,HMS3N70,HM50N08,HM3N150,BSS84,HM10N60F,HMS50N06K,HMC8N65Q,BSS138DM,HM4485A,HM45N06D,HM40P04,HM4030,HM4264,HM6604BWKR,HMS4030D,HM15N25K,HM4486A,HM2DP10D,HM4110T,HM4P15Q,HM50N20,HM4P10PR,BSS138DW,HM4485E,HM100P03K,HM4485C,HM4485B,HMS65N03Q,HM840F,HM4487B,HM4487A,HMS3N65,HM1N60PR,HM2N60,HM15N02Q,HM2310PR,HM7002KR,HMS5N65R2,HM08SDN10Q,HM8820E,HM4488B,HM10N80F,HM3N50PR,HMS1N65S,HM35P03KA,HM10N80A,HM45P02Q,HM30P03Q,HM8N65K,HMS50N03Q,HM20N06IA,HM8N65F,HMS8N70F,HM3401DR,HM4440A,HMS8N70K,HM45P03K,HM9N20K,HM3400KR,HM4616D,HM5P55R,HM16N65F,BSS84DM,HM4616A,HM10N10Q,HM4412,HMS40N10KA,BSS84DW,HM10N10K,HM4615Q,HMS3N70K,HM75N06KA,HMS3N70F,HM3636K,HM4885,HM4884,HM50N03K,HM60P06K,HM4889,HMS3N70R,HM4887,HM4404,HM4409,HM4407,HM4616Q,HM2302F,HM2302D,HM60P06,HM2302E,HM2302B,HM80N15,HM4618A,HM3N30R,HM4618D,HMS190N04D,HM35P03D,HM35P03K,HM4435,HM4438,HM50P35DE,HM10DP06D,HMS15N70F,HM4437,HM5N15Q,HM2N50R,HM2301E,HM4N10D,HM40N20D,HM2301C,HM2301D,HM2301B,HM7002K,HM40N10KA,HMS18N10Q,HMS200N03D,HM6602,HM4618Q,HMS18N10D,HM6604,HM70N75D,HM120N04,HM2300B,HM120N03,HMS5N80,HM110N03D,HMS5N70,HM35N03D,HM4453,HM4450,HM8205D,HM80N70,HM3N30PR,HM10SDN06D,HM5P55PR,HM25N65A,HM3N100,HM100P35KE,HMS5N90,HM4441,HM20N15K,HM10SDN06Q,HM4443,HM1P10MR,HM4449,HM4447,HM20N15D,HM4260A,HM60N06,HM60N05,HM60N08,HMS40N10D,HMS15N50F,HM60N02,HM60N04,HMS65N65T,HM60N03,HMS80N85D,HMS125N10D,HM4240,HMS21N65,HM4480,HM50P06,HMS21N70,HM50P03,HM50P02,HM9926,HMS15N50K,HM2N65PR,HM6P15K,HM35N03Q,HM02P30R,HM0565MR,HM8205A,HM6400,HM2318APR,HMS5N65,HM6401,HM3N120,HM6408,HMS40N10A,HM6409,HM75N80,HM10DN06D,HM13P10K,HMS10DN08Q,HM10DN06Q,HM25N06D,HM60N03D,HM6N10R,HM13N30,HM2302BKR,HM4812,HM4813,HM60N03K,HMS4438,HMS85N08K,HM2302KR,HM100N20T,HM70P04K,HM2N50PR,HMS16N70,HM150N03,HM60N04K,HM3710,HM4805,HM4803,HM7N60,HM18N40F,HMS5N70F,HM3N70I,HM18N40A,HM3N70K,HM18DP03Q,HMS5N70K,HM4830,HM18DP03D,HM60N05K,HM45P03,HMS5N70R,HM180N02D,HM3N10PR,HM180N02K,HM25N03Q,HM10P10Q,HM2300DR,HM4853C,HM10P10D,HM40N04K,HMS21N70F,HM4853A,HM4611D,HM4853B,HM2309C,HM40N04D,HM2309A,HM2309B,HM25N03D,HMS21N70A,HM60N06K,HMS100N04D,HMG20N65,HM4821,HM4826,HM7N80,HMS6N10PR,BSS123,HM4830A,HM10N15D,HM9N20,HM4611Q,HMS60N10D,HM25P15,HM4853,HM4611,

2023/5/6 - 虹美功率半导体 - 选型指南代理服务技术支持批量订货

基于氮化镓半导体的深紫外发光二极管的发展情况及应用领域

基于氮化镓半导体的深紫外发光二极管（LED）是紫外消毒光源的主流发展方向。由于其具备LED冷光源的全部潜在优势，深紫外LED是公认的未来替代紫外汞灯的绿色节能环保产品。紫外LED芯片发光的波长越短，技术难度就越大，在深紫外LED芯片领域我国也有以江西誉鸿锦材料科技有限公司为代表的优秀企业。

2024-05-27 - 技术探讨代理服务技术支持批量订货

YHJ-65P080DA：（DFN 8x8）共源共栅氮化镓高电子迁移率晶体管规格书

描述- YHJ-65P080DA是一款采用级联配置的GaN HEMT器件，具有高耐压、高电流和高工作速度等特点，适用于高功率应用。该器件具有兼容的栅极驱动电压（-20V至+20V）、高工作频率和低Qrr特性。

型号- YHJ-65P080DA

2024/01/17 - 誉鸿锦 - 数据手册代理服务技术支持批量订货

派恩杰·苏州大会主题演讲 | 碳化硅功率器件的技术现状与发展趋势

2024年5月22日-23日，由雅时国际主办的“2024半导体先进技术创新发展和机遇大会”于苏州召开，派恩杰作为第三代半导体领先品牌，拥有深厚的技术底蕴和全面的产业链优势，在碳化硅领域拥有深厚的量产经验，2023年已成功上车100多万辆新能源汽车。

2024-05-29 - 原厂动态代理服务技术支持批量订货

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江西誉鸿锦材料科技有限公司从事第三代化合物半导体材料—氮化镓（GaN）系列材料的开发制造和应用。二十余年来专注于GaN材料外延、电子器件、光电器件和器件封装等的研发和生产，拥有坚实的理论基础和丰富的实战经验，掌握氮化镓外延、器件制备和封装等领域的核心技术，本公司的GaN材料外延和器件的性能达到世界先进水平。

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