半導(dǎo)體材料升級(jí)換代。作為集成電路發(fā)展基礎(chǔ)，半導(dǎo)體材料逐步更新?lián)Q代，第一代半導(dǎo)體材料以硅（Si）為主導(dǎo)，目前，95％的半導(dǎo)體器件和 99％以上的集成電路都是硅材料制作。20 世紀(jì) 90 年代以來(lái)，光纖通訊和互聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展，促進(jìn)了以砷化鎵（GaAs）、磷化銦（InP）為代表的第二代半導(dǎo)體材料的需求，其是制造高性能微波、毫米波器件及發(fā)光器件的優(yōu)良材料，廣泛應(yīng)用于通訊、光通信、GPS 導(dǎo)航等領(lǐng)域。第三代半導(dǎo)體材料主要包括碳化硅（SiC）、氮化鎵（GaN）、金剛石等，因其禁帶寬度（Eg）大于或等于2．3 電子伏特（eV），又被稱(chēng)為寬禁帶半導(dǎo)體材料。

半導(dǎo)體材料及用途（數(shù)據(jù)來(lái)源：公開(kāi)資料整理）

國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體材料市場(chǎng)高速增長(zhǎng)。半導(dǎo)體材料市場(chǎng)會(huì)根據(jù)半導(dǎo)體行業(yè)的變化而變化。目前，2015 年全球半導(dǎo)體材料市場(chǎng)產(chǎn)值已達(dá)到 434 億美元，約占據(jù)整體產(chǎn)業(yè)的 13％，其規(guī)模巨大。國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體材料市場(chǎng)近年來(lái)受產(chǎn)業(yè)鏈增長(zhǎng)拉動(dòng)，半導(dǎo)體材料銷(xiāo)售額保持較高增速，2006－2015 年保持平均 14％的增長(zhǎng)率。2015 年已經(jīng)達(dá)到 61．2 億美元的規(guī)模，且占有率有持續(xù)增長(zhǎng)的趨勢(shì)。預(yù)計(jì)隨著全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)向大陸轉(zhuǎn)移，日本、臺(tái)灣等占有率將有所下降，而大陸半導(dǎo)體材料市場(chǎng)將會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)大。

2010－2015年全球半導(dǎo)體材料市場(chǎng)銷(xiāo)售額（數(shù)據(jù)來(lái)源：公開(kāi)資料整理）

2015 年全球各地區(qū)半導(dǎo)體材料市場(chǎng)占比（數(shù)據(jù)來(lái)源：公開(kāi)資料整理）

主攻新一代半導(dǎo)體材料及集成電路。我國(guó)第一代、第二代半導(dǎo)體材料及集成電路產(chǎn)業(yè)與國(guó)際水平差距較大，而在第三代半導(dǎo)體領(lǐng)域的研究工作一直緊跟世界前沿，工程技術(shù)水平和國(guó)際先進(jìn)水平差距不大，已經(jīng)發(fā)展到了從跟蹤模仿到并駕齊驅(qū)、進(jìn)而可能在部分領(lǐng)域獲得領(lǐng)先和比較優(yōu)勢(shì)的階段，并且有機(jī)會(huì)實(shí)現(xiàn)超越。

新一代半導(dǎo)體應(yīng)用領(lǐng)域廣泛 ，潛在市場(chǎng)空間大。第二＼三代半導(dǎo)體材料正在引起清潔能源和新一代電子信息技術(shù)的革命，無(wú)論是通信、照明、消費(fèi)電子設(shè)備、新能源汽車(chē)、智能電網(wǎng)、還是軍工用品，都對(duì)這種高性能的半導(dǎo)體材料有著極大的需求。未來(lái)第三代半導(dǎo)體技術(shù)的應(yīng)用將催生我國(guó)多個(gè)領(lǐng)域的潛在市場(chǎng)，屆時(shí)將產(chǎn)生巨大的市場(chǎng)應(yīng)用空間。

砷化鎵微波功率半導(dǎo)體各應(yīng)用領(lǐng)域占比（數(shù)據(jù)來(lái)源：公開(kāi)資料整理）

通信應(yīng)用 ：5G技術(shù)引領(lǐng)通信革命，推動(dòng)砷化鎵半導(dǎo)體市場(chǎng)

通信技術(shù)更新?lián)Q代，傳輸速度呈數(shù)量級(jí)增長(zhǎng) 。從上世紀(jì) 80 年代至今，每一代移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)都有著其標(biāo)志性的能力指標(biāo)和核心關(guān)鍵技術(shù)。1G 只能提供模擬語(yǔ)音業(yè)務(wù)；2G的 GSM 網(wǎng)絡(luò)可提供數(shù)字語(yǔ)音和低速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)；3G 以 CDMA 為技術(shù)特征，用戶(hù)峰值速率達(dá)到 2Mbps 至數(shù)十 Mbps，可以支持多媒體數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)；4G LTE 網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)峰值速率可達(dá) 100Mbps 以上，能夠支持各種移動(dòng)寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。

5G 技術(shù)將引領(lǐng)新革命。相比前四代通訊技術(shù)，5G 網(wǎng)絡(luò)的變革將更加全面，在進(jìn)一步提高通訊傳輸速度的同時(shí)，更加強(qiáng)調(diào)連續(xù)廣域覆蓋、熱點(diǎn)高容量、低時(shí)延高可靠和低功耗大連接等場(chǎng)景下的技術(shù)需求，為進(jìn)一步升級(jí)的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)，和新興的物聯(lián)網(wǎng)、智能汽車(chē)、智能制造、虛擬現(xiàn)實(shí)等市場(chǎng)提供多元化的技術(shù)方案。目前國(guó)際主流的行業(yè)組織、運(yùn)營(yíng)商、設(shè)備廠(chǎng)商和芯片廠(chǎng)商都在積極投入 5G 標(biāo)準(zhǔn)的制定，預(yù)計(jì)到 2020 年前后，5G 網(wǎng)絡(luò)將實(shí)現(xiàn)商用。

歷代通訊技術(shù)發(fā)展（數(shù)據(jù)來(lái)源：公開(kāi)資料整理）

5G 技術(shù)需要海量新型半導(dǎo)體產(chǎn)品支撐 。每一代通訊標(biāo)準(zhǔn)的升級(jí)都伴隨著通訊芯片廠(chǎng)商的起起落落，如 3G 網(wǎng)絡(luò)直接帶來(lái)了高通的崛起，同時(shí)也伴隨著摩托羅拉通訊芯片業(yè)務(wù)（后拆分為 Freescale）的衰落；4G 時(shí)代，高通、聯(lián)發(fā)科、海思、展訊等茁壯成長(zhǎng)。

未來(lái)，5G 網(wǎng)絡(luò)的商用必然將催生移動(dòng)通信芯片升級(jí)換代的海量市場(chǎng)，同時(shí)也將帶來(lái)通訊芯片市場(chǎng)版圖的巨大變化。5G 技術(shù)高速率和低延遲的要求，對(duì)化合物半導(dǎo)體提出了新的需求。比如功率、線(xiàn)性度、工作頻率、效率、可靠性等都需要達(dá)到極高的標(biāo)準(zhǔn)。由于 5G 通信全頻帶通信的特性，5G 手機(jī)中射頻前端芯片數(shù)量將進(jìn)一步增加，帶動(dòng)以 GaAs 為代表的第二／三代化合物半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展。具體到實(shí)踐當(dāng)中，可以從設(shè)備端和基站端兩分析?；径诵枨?。5G 實(shí)際應(yīng)用中，帶相控陣天線(xiàn)的手機(jī)將發(fā)射信號(hào)給基站和微蜂窩基站，基站和微蜂窩基站將與相控陣天線(xiàn)對(duì)接以實(shí)現(xiàn)信號(hào)連接。基站使用的射頻功率管一般采用 LDMOS 工藝，但現(xiàn)在 LDMOS 工藝正在被氮化鎵（GaN）工藝取代。GaN 是寬禁帶材料，意味著 GaN 能夠耐受更高的電壓，有更高的功率密度和可工作溫度更高，能夠滿(mǎn)足 5G 通信基站的要求。

同時(shí)，5G 采用高頻頻譜雖然能提供更高的數(shù)據(jù)傳輸速率，但這一頻段的電磁波傳輸距離很短，且容易被障礙物阻擋。因而移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商可能需要建設(shè)數(shù)百萬(wàn)個(gè)小型基站，將其部署至每根電線(xiàn)桿、每棟大樓，每戶(hù)房屋，甚至每個(gè)房間，這也就意味著基于 GaN的 PA 芯片需求將出現(xiàn)飛躍增長(zhǎng)。根據(jù)市場(chǎng)調(diào)查機(jī)構(gòu) Yole 的估計(jì)，GaN 功率器件需求有望在今后 5 年內(nèi)爆發(fā)，復(fù)合增長(zhǎng)率可達(dá) 90％以上。

手機(jī)端需求 。4G 手機(jī)中數(shù)字電路部分包括應(yīng)用處理器和調(diào)制解調(diào)器，射頻前端則包括功率放大器（PA）、射頻信號(hào)源和模擬開(kāi)關(guān)。功率放大器通常采用砷化鎵（GaAs）材料的異質(zhì)結(jié)型晶體管（HBT）技術(shù)制造。未來(lái)的 5G 手機(jī)也要有應(yīng)用處理器和調(diào)制解調(diào)器。不過(guò)與 4G 系統(tǒng)不同，5G 手機(jī)還需要相控陣天線(xiàn)，每根天線(xiàn)都有獨(dú)立的 PA 和移相器，并與一個(gè)覆蓋整個(gè)工作頻率的信號(hào)收發(fā)器相連，相應(yīng)的半導(dǎo)體器件需求將會(huì)更大。

2015 年全球智能手機(jī)銷(xiāo)量達(dá) 14．3 億部， 中國(guó)智能手機(jī)出貨量達(dá) 5．39 億部。根據(jù)估算，2016 年度全球智能手機(jī)出貨量預(yù)計(jì)達(dá)到 15 部，手機(jī)砷化鎵功率元件需求量超過(guò) 160 億只，國(guó)內(nèi)手機(jī)市場(chǎng)砷化鎵元件需求量接近 60 億只。未來(lái)隨著 4G 手機(jī)滲透率的不斷提升和 5G 技術(shù)的商用化，手機(jī)用砷化鎵元件還將不斷增長(zhǎng)。

2013－2017E年全球鎵砷化鎵 PA市場(chǎng)規(guī)模（數(shù)據(jù)來(lái)源：公開(kāi)資料整理）

2013－2017E年鎵中國(guó)砷化鎵PA 市場(chǎng)規(guī)模（數(shù)據(jù)來(lái)源：公開(kāi)資料整理）