1、蔡 晓 (010)65183888-84051,新一代信息功能材料及器件的投资机会,2,新一代信息功能材料研发是必然趋势,随着无线通讯时代的到来,硅被应用到通讯方面的电子元件,发展出第一、二代移动通讯。但是,硅电路传送讯息的速度太慢、杂讯太多。传讯的关键在于电子移动速率的快慢,这是材料的基本电学特性之一,很难加以改良。硅元件的电子移动速率不够快,已无法满足人们的需要,因此新材料的研发是必然趋势。,3,周期表中与半导体相关元素,4,GaAs在无线通讯方面具有众多优势,砷化镓晶片与硅晶片主要差别,在于它是一种“高频”传输使用的晶片,由于其频率高,传输距离远,传输品质好,可携带信息量大,传输速度快
2、,耗电量低,适合传输影音内容,符合现代远程通讯要求。一般讯息在传输时,因为距离增加而使所能接收到的讯号越来越弱,产生“声音不清楚”甚至“收不到信号”的情形,这就是功率损耗。砷化镓晶片的最大优点,在于传输时的功率损耗比硅晶片小很多,成功克服讯号传送不佳的障碍。砷化镓具有抗辐射性,不易产生信号错误,特别适用于避免卫星通讯时暴露在太空中所产生的辐射问题。另外,环境温度过高时电子迁移速率会降低,但砷化镓材料操作温度高度200oC,不易因高频所产生的热能影响到产品稳定性。,5,砷化镓与硅元件特性比较,6,GaAs非常适合高频无线通讯,7,无线通信IC包括三个功能部分,射频IC (Radio Freque
3、ncy),中频IC (Intermediate Frequency IC),基频IC (Baseband IC),负责发送/接收射频信号,负责二次升/降频和调制/解调,负责A/D、D/A、信号处理器和CPU,8,GaAs是功率放大器的主流技术,砷化镓具备许多优异特性,但材料成本及良品率方面比不上硅,因基频部分以处理数字信号为主,内部组件多为主动组件、线路分布密集,故以细微化和高集成度纯硅CMOS制程为主。手机中重要关键零部件功率放大器(Power Amplifier,PA),由于对放大功率的严格要求,因此使用GaAs制造将是最佳方式。GaAs在无线通讯射频前端应用具有高工作频率、低噪声、工作温
4、度使用范围高以及能源利用率高等优点,因此在未来几年内仍是高速模拟电路,特别是功率放大器的主流制程技术。,9,手机是促进GaAs IC市场增长的主要动力,根据Strategy Analytics的报告,手机仍将是促进砷化镓(GaAs)IC市场增长的主要动力2004年GaAs芯片市场29亿美元,2008年将达37亿美元GaAs器件市场将继续主要依赖无线市场,手机市场是主要增长动力,2003年无线市场占GaAs器件总体需求的41%以上,来自汽车雷达等其它应用的需求将会增长,但2008年手机仍将至少占GaAs市场的33%随着手机需求成长,以及每支手机所需PA从单频增为双频和三频,预计光手机这项需求,2
5、008年GaAs芯片将达到30亿颗,10,相关数据的解释,2004年:手机出货量:7.1亿部每部手机用PA:2.4个采用GaAs制程:70%每个PA售价:1美元GaAs市场总额:7.12.470%1/41%29亿美元2005年:手机出货量:11亿部每部手机用PA:2.7个采用GaAs制程:60%每个PA手机:0.7美元GaAs市场总额:112.760%0.7/33%38亿美元,11,国内外现状对比,目前我国在研制通信用砷化镓器件方面尚处于起步阶段。手机用砷化镓电路基本靠进口。随着我国通信产业迅速发展,对砷化镓器件需求越来越大。因此发展砷化镓器件产业对国内通信产业具有重大意义。砷化镓电路用于手机
6、的功放和开关部分,还可用于移动通信基站、光通信、卫星通信、CATV、军事通信等重要用途,应用领域非常广泛。,12,GaAs还有更多的应用领域,光纤通信具有高速、大容量、信息多的特点,是构筑“信息高速公路”的主干,大于2.5G比特/秒的光通信传输系统,其收发系统均需要采用GaAs超高速专用电路。随着光电子产业和自动化的发展,用作显示器件LED、测距、玩具、条形码识别等应用的高亮度发光管、可见光激光器、近红外激光器、量子阱大功率激光器等均有极大市场需求,还有GaAs基高效太阳能电池的用量也十分大,对低阻低位错GaAs产业的需求十分巨大而迫切。我国数十亿只LED管芯,所有的可见光激光器、高亮度发光管
7、、近红外激光器等几乎都依靠进口,因此生产高质量的低阻GaAs单晶,促进LED管芯、可见光激光器、高亮度发光管和高效率高效太阳能电池的商品化生产,将有力地发展我国民族的光电子产业。,13,2004年度中国新材料领域十大年度最具创新力企业:中材高新材料股份有限公司中信国安盟固利电源技术有限公司北京云电英纳超导电缆有限公司包头昭和稀土高科新材料有限公司广东炜林纳功能材料有限公司上海杉杉科技有限公司山西丰海纳米科技有限公司恩平嘉维化工实业有限公司北京中科镓英半导体有限公司天威英利新能源有限公司,中科镓英新材料领域最具创新力企业,14,中科镓英借鉴了日本,德国和美国砷化镓材料制作工艺的特点,全部采用日本
8、,德国和美国的晶片加工设备设计创建了一个多功能,全自动晶片加工平台,特别是零级超净全封闭全自动晶片清洗平台可以保证晶片表面超高质量要求和高度均匀一致性。为达到最低的成本,中科镓英在自行开发生产LEC法和VGF/VB法砷化镓单晶材料的同时,将与中国国内几个特色砷化镓单晶生产厂家组成联合体,利用中科镓英的晶片加工平台生产满足各种用户要求的最低成本最高质量的砷化镓单晶片。中科镓英将在现已进行2英寸至6英寸超净级单双面抛光片的生产基础上,向多品种化合物半导体材料发展,现已具备2英寸至4英寸超净级磷化铟抛光片的商业性生产。,中科镓英技术,15,第三代半导体材料GaN,禁带宽度Eg外延,蒸镀-光刻-电极-划片,粘贴-引线-树脂密封,26,GaN外延方法,很难生长GaN晶棒目前大都在兰宝石或SiC衬底上制造GaN器件,专利被日美垄断南昌大学成功在Si衬底上制造GaN基蓝光LED,可小批量生产,27,联创光电盈利预测,28,引领专业投资研究创造价值,蔡 晓 (010)65183888-84051,