1、Page 1新一代信息功能材料研發(fā)是必然趨勢n 隨著無線通訊時代的到來，硅被應(yīng)用到通訊方面的電子元件，發(fā)展出第一、二代移動通訊。但是，硅電路傳送訊息的速度太慢、雜訊太多。n 傳訊的關(guān)鍵在于電子移動速率的快慢，這是材料的基本電學(xué)特性之一，很難加以改良。硅元件的電子移動速率不夠快，已無法滿足人們的需要，因此新材料的研發(fā)是必然趨勢。Page 2周期表中與半導(dǎo)體相關(guān)元素周期2硼B(yǎng)碳C3鋁Al硅Si磷P硫S4鋅Zn鎵Ga鍺Ge砷As硒Se5鎘Cd銦In銻T 161電影網(wǎng)整理發(fā)布Page 3GaAs在無線通訊方面具有眾多優(yōu)勢n 砷化鎵晶片與硅晶片主要差別，在于它是一種“高頻”傳輸使用的晶片，由于其頻率高，

2、傳輸距離遠，傳輸品質(zhì)好，可攜帶信息量大，傳輸速度快，耗電量低，適合傳輸影音內(nèi)容，符合現(xiàn)代遠程通訊要求。n 一般訊息在傳輸時，因為距離增加而使所能接收到的訊號越來越弱，產(chǎn)生“聲音不清楚”甚至“收不到信號”的情形，這就是功率損耗。砷化鎵晶片的最大優(yōu)點，在于傳輸時的功率損耗比硅晶片小很多，成功克服訊號傳送不佳的障礙。n 砷化鎵具有抗輻射性，不易產(chǎn)生信號錯誤，特別適用于避免衛(wèi)星通訊時暴露在太空中所產(chǎn)生的輻射問題。另外，環(huán)境溫度過高時電子遷移速率會降低，但砷化鎵材料操作溫度高度200oC，不易因高頻所產(chǎn)生的熱能影響到產(chǎn)品穩(wěn)定性。Page 4砷化鎵與硅元件特性比較砷化鎵硅最大頻率范圍2300GHz1GHz

3、最大操作溫度200oC120oC電子遷移速率高低抗輻射性高低具光能是否高頻下使用雜訊少雜訊多，不易克服功率耗損小高元件大小小大材料成本高低產(chǎn)品良率低高Page 5應(yīng)用領(lǐng)域頻率范圍個人通訊服務(wù)900MHz（cellular）1.82.2GHz（PCS）2.22.4GHz（3G wireless）有線電視501000MHzGPS1.6GHz衛(wèi)星電視1113GHzWireless LAN900MHz2.4、5.8、60GHzPoint-to-point Radio6、8、11、15、18、23、38、60GHzVSAT（小型衛(wèi)星地面站）6、14、28GHz衛(wèi)星移動電話1.6、2.5GHz（subsc

4、riber）20、23、29GHz（up/down/crosslink）寬頻衛(wèi)星服務(wù)28GHz汽車?yán)走_控制系統(tǒng)7677GHz電子收費系統(tǒng)5.8GHzGaAs非常適合高頻無線通訊Page 6無線通信IC包括三個功能部分射頻IC (Radio Frequency)中頻IC (Intermediate Frequency IC)基頻IC (Baseband IC)負責(zé)發(fā)送/接收射頻信號負責(zé)二次升/降頻和調(diào)制/解調(diào)負責(zé)A/D、D/A、信號處理器和CPUPage 7GaAs是功率放大器的主流技術(shù)n 砷化鎵具備許多優(yōu)異特性，但材料成本及良品率方面比不上硅，因基頻部分以處理數(shù)字信號為主，內(nèi)部組件多為主動組件

5、、線路分布密集，故以細微化和高集成度純硅CMOS制程為主。n 手機中重要關(guān)鍵零部件功率放大器（Power Amplifier，PA），由于對放大功率的嚴(yán)格要求，因此使用GaAs制造將是最佳方式。GaAs在無線通訊射頻前端應(yīng)用具有高工作頻率、低噪聲、工作溫度使用范圍高以及能源利用率高等優(yōu)點，因此在未來幾年內(nèi)仍是高速模擬電路，特別是功率放大器的主流制程技術(shù)。Page 8手機是促進GaAs IC市場增長的主要動力n 根據(jù)Strategy Analytics的報告，手機仍將是促進砷化鎵（GaAs）IC市場增長的主要動力n 2004年GaAs芯片市場29億美元，2008年將達37億美元n GaAs器件市

6、場將繼續(xù)主要依賴無線市場，手機市場是主要增長動力，2003年無線市場占GaAs器件總體需求的41%以上，來自汽車?yán)走_等其它應(yīng)用的需求將會增長，但2008年手機仍將至少占GaAs市場的33%n 隨著手機需求成長，以及每支手機所需PA從單頻增為雙頻和三頻，預(yù)計光手機這項需求，2008年GaAs芯片將達到30億顆Page 9相關(guān)數(shù)據(jù)的解釋2004年：手機出貨量：7.1億部每部手機用PA：2.4個采用GaAs制程：70%每個PA售價：1美元GaAs市場總額：7.12.470%1/41%29億美元2005年：手機出貨量：11億部每部手機用PA：2.7個采用GaAs制程：60%每個PA手機：0.7美元Ga

7、As市場總額：112.760%0.7/33%38億美元2004年手機功率放大器份額（按制程分）資料來源:Strategy Unlimited全球手機出貨量及增長率圖（單位：百萬臺；%）資料來源:IDCPage 10國內(nèi)外現(xiàn)狀對比n 目前我國在研制通信用砷化鎵器件方面尚處于起步階段。手機用砷化鎵電路基本靠進口。隨著我國通信產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展，對砷化鎵器件需求越來越大。因此發(fā)展砷化鎵器件產(chǎn)業(yè)對國內(nèi)通信產(chǎn)業(yè)具有重大意義。n 砷化鎵電路用于手機的功放和開關(guān)部分，還可用于移動通信基站、光通信、衛(wèi)星通信、CATV、軍事通信等重要用途，應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛。Page 11GaAs還有更多的應(yīng)用領(lǐng)域n 光纖通信具有高速

8、、大容量、信息多的特點，是構(gòu)筑“信息高速公路”的主干，大于2.5G比特/秒的光通信傳輸系統(tǒng)，其收發(fā)系統(tǒng)均需要采用GaAs超高速專用電路。n 隨著光電子產(chǎn)業(yè)和自動化的發(fā)展，用作顯示器件LED、測距、玩具、條形碼識別等應(yīng)用的高亮度發(fā)光管、可見光激光器、近紅外激光器、量子阱大功率激光器等均有極大市場需求，還有GaAs基高效太陽能電池的用量也十分大，對低阻低位錯GaAs產(chǎn)業(yè)的需求十分巨大而迫切。我國數(shù)十億只LED管芯，所有的可見光激光器、高亮度發(fā)光管、近紅外激光器等幾乎都依靠進口，因此生產(chǎn)高質(zhì)量的低阻GaAs單晶，促進LED管芯、可見光激光器、高亮度發(fā)光管和高效率高效太陽能電池的商品化生產(chǎn)，將有力地發(fā)

9、展我國民族的光電子產(chǎn)業(yè)。Page 12n 2004年度中國新材料領(lǐng)域十大年度最具創(chuàng)新力企業(yè)：n 中材高新材料股份有限公司n 中信國安盟固利電源技術(shù)有限公司n 北京云電英納超導(dǎo)電纜有限公司n 包頭昭和稀土高科新材料有限公司n 廣東煒林納功能材料有限公司n 上海杉杉科技有限公司n 山西豐海納米科技有限公司n 恩平嘉維化工實業(yè)有限公司n 北京中科鎵英半導(dǎo)體有限公司n 天威英利新能源有限公司中科鎵英新材料領(lǐng)域最具創(chuàng)新力企業(yè)Page 13n 中科鎵英借鑒了日本，德國和美國砷化鎵材料制作工藝的特點，全部采用日本，德國和美國的晶片加工設(shè)備設(shè)計創(chuàng)建了一個多功能，全自動晶片加工平臺，特別是零級超凈全封閉全自動晶

10、片清洗平臺可以保證晶片表面超高質(zhì)量要求和高度均勻一致性。n 為達到最低的成本，中科鎵英在自行開發(fā)生產(chǎn)LEC法和VGF/VB法砷化鎵單晶材料的同時，將與中國國內(nèi)幾個特色砷化鎵單晶生產(chǎn)廠家組成聯(lián)合體，利用中科鎵英的晶片加工平臺生產(chǎn)滿足各種用戶要求的最低成本最高質(zhì)量的砷化鎵單晶片。n 中科鎵英將在現(xiàn)已進行2英寸至6英寸超凈級單雙面拋光片的生產(chǎn)基礎(chǔ)上，向多品種化合物半導(dǎo)體材料發(fā)展，現(xiàn)已具備2英寸至4英寸超凈級磷化銦拋光片的商業(yè)性生產(chǎn)。中科鎵英技術(shù)Page 14第三代半導(dǎo)體材料GaNn 禁帶寬度Eg1.5介電常數(shù)11.812.812.510.09.0Page 16n （1）憑借GaN半導(dǎo)體材料在高溫高頻

11、、大功率工作條件下的出色性能取代部分硅和其它化合物半導(dǎo)體材料器件市場n （2）憑借GaN半導(dǎo)體材料寬禁帶、激發(fā)藍光的獨特性質(zhì)開發(fā)新的光電應(yīng)用產(chǎn)品n GaN區(qū)別于第一和第二代半導(dǎo)體材料最重要的物理特點是具有更寬的帶寬，可以發(fā)射波長比紅光更短的藍光GaN應(yīng)用領(lǐng)域Page 17n 實現(xiàn)半導(dǎo)體照明。國內(nèi)外倍加關(guān)注的半導(dǎo)體照明是一種新型的高效、節(jié)能和環(huán)保光源，將取代目前使用的大部分傳統(tǒng)光源，被稱為21世紀(jì)照明光源的革命，而GaN基高效率、高亮度發(fā)光二極管的研制是實現(xiàn)半導(dǎo)體照明的核心技術(shù)和基礎(chǔ)。n 提高光存儲密度。DVD的光存儲密度與作為讀寫器件的半導(dǎo)體激光器的波長平方成反比，如果DVD使用GaN基短波長

12、半導(dǎo)體激光器，則其光存儲密度將比當(dāng)前使用GaAs基半導(dǎo)體激光器的同類產(chǎn)品提高45倍，因此，寬禁帶半導(dǎo)體技術(shù)還將成為光存儲和處理的主流技術(shù)。n 改善軍事系統(tǒng)與裝備性能。高溫、高頻、高功率微波器件是雷達、通信等軍事領(lǐng)域急需的電子器件，如果目前使用的微波功率管輸出功率密度提高一個數(shù)量級，微波器件的工作溫度將提高到300，不僅將大大提高雷達（尤其是相控陣?yán)走_）、通信、電子對抗以及智能武器等軍事系統(tǒng)與裝備的性能，而且將解決航天與航空用電子裝備以及民用移動通信系統(tǒng)的一系列難題。細分應(yīng)用領(lǐng)域Page 18高亮度LED市場規(guī)模和增長分析1995-20031995-2003年高亮度年高亮度LEDLED市場市場2

132008年高亮度年高亮度LEDLED市場市場20032003年高亮度年高亮度LEDLED應(yīng)用市場分布應(yīng)用市場分布資料來源:Strategies Unlimited2003年高亮度LED市場規(guī)?？傮w增長47%，達到27億美元預(yù)計高亮度LED市場銷量保持30%以上的年增長率Page 19市場分布分析20032003年全球年全球GaNGaN基基LEDLED芯片產(chǎn)量芯片產(chǎn)量n 按全球LED市場劃分，目前市場主要集中在日本、美國、歐洲等發(fā)達國家和地區(qū)，僅日本、美國市場就占到全球的60以上。n 按應(yīng)用領(lǐng)域劃分，目前，高亮度LED主要用途及市場有顯示器背光源（如手機、PDA）、標(biāo)志

14、（如戶外顯示）、景觀照明、汽車、電子設(shè)備、交通信號燈及照明等。 Page 20n 技術(shù)創(chuàng)新與新產(chǎn)品開發(fā)速度加快 n 市場空間進一步擴大，經(jīng)濟、社會效益逐漸顯現(xiàn) n 企業(yè)積極介入，部分產(chǎn)品競爭加劇 n 產(chǎn)業(yè)鏈中成熟技術(shù)逐漸向勞動力成本低的地區(qū)轉(zhuǎn)移n 跨國公司加強戰(zhàn)略聯(lián)盟，通過專利授權(quán)等手段，壟斷高端市場 市場發(fā)展趨勢分析Page 21n 固體冷光源、效率高、綠色環(huán)保n 壽命長、可以達到10萬小時（連續(xù)10年）n 低電壓工作n 實現(xiàn)方式： 基于藍光LED，通過熒光粉激發(fā)黃光，組成白光 通過紅、綠、藍三種LED組合成白光 基于紫外光LED，通過三色基粉，組合成白光白光LED優(yōu)異的性能和實現(xiàn)方式Pag

15、e 22n 從2000年起國家投資5億美元n 到2010年 55%的白熾燈和熒光燈被半導(dǎo)體燈取代n 每年節(jié)電達350億美元n 2015年形成每年500億美元的半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)市場美國半導(dǎo)體照明計劃n 投入資金50億日元n 到2007年 30%的白熾燈被置換為半導(dǎo)體照明燈日本21世紀(jì)照明計劃n 應(yīng)用半導(dǎo)體照明實現(xiàn)：n 高效n 節(jié)能n 不使用有害環(huán)境的材料n 模擬自然光歐盟彩虹計劃韓國“固態(tài)”照明計劃n 2004年-2008年韓國政府計劃投入1億美元，企業(yè)提供30%配套資金，近期開始實施，預(yù)計2008年LED的發(fā)光效率達到80lm/W Page 23n 我國有近百名專家（兩院院士）聯(lián)名向國務(wù)院呼吁，

16、以三峽工程的5%費用，支持我國的半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)，用5-10年的時間的努力，1/3照明應(yīng)用半導(dǎo)體照明，每年可以節(jié)約的電量1000億度，多于一個三峽水電站的發(fā)電量（800億度）n 國家啟動國家半導(dǎo)體照明工程中國專家的呼吁Page 24聯(lián)創(chuàng)光電LED業(yè)務(wù)分析子公司主營業(yè)務(wù)行業(yè)地位廈門華聯(lián)下游LED封裝和應(yīng)用產(chǎn)品國內(nèi)最大的LED封裝企業(yè)，盈利較好，新近實施的“半導(dǎo)體照明光電器件封裝及應(yīng)用項目”可提供穩(wěn)定新增收入南昌欣磊中游LED芯片盈利水平在業(yè)內(nèi)處于較高水平，擁有多條藍光芯片線，可逐漸批量生產(chǎn)南昌分公司下游LED封裝產(chǎn)品規(guī)模較小，尚在虧損聯(lián)創(chuàng)致光下游LED應(yīng)用產(chǎn)品規(guī)模較小，尚在虧損光電材料分公司上游L

17、ED外延片曾引進兩臺MOCVD，但技術(shù)不過關(guān)，基本停滯，已放棄高亮度GaN藍光外延片項目。廈門三安、大連路美、方大國科在GaN外延片上做得較好。（上游）外延片（中游）芯片（下游）封裝襯底-外延蒸鍍-光刻-電極-劃片粘貼-引線-樹脂密封Page 25GaN外延方法子公司分子束外延（MBE）有機金屬化學(xué)氣相沉積（MOCVD）技術(shù)層次中高量產(chǎn)能力低高產(chǎn)品良率高中生產(chǎn)速度中、低中外延純度高高外延平整度好好缺點機器需要抽真空填料，每年需打開一次填料，有一個月不運轉(zhuǎn)期，設(shè)備費用是MOCVD法的1.6倍參數(shù)控制不易，重新開機參數(shù)要重新調(diào)整，每臺機器產(chǎn)出都要經(jīng)過重新認證n 很難生長GaN晶棒n 目前大都在蘭寶

18、石或SiC襯底上制造GaN器件，專利被日美壟斷n 南昌大學(xué)成功在Si襯底上制造GaN基藍光LED，可小批量生產(chǎn)Page 26聯(lián)創(chuàng)光電盈利預(yù)測名稱200120022003200420052006E2007E2008E2009E通訊線纜6976912810733141571661819942239302871634459增長率30.85%17.58%31.90%17.38%20%20%20%20%光電器件25548227713027242953437315685090960136440191016增長率-10.87%32.94%41.89%1.8%30%60%50%40%繼電器2372129424339304659248819585837030084360101232增長率24.04%15.31%37.32%4.78%20%20%20%20%其它6990132131157511057132151453