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【摘要】化合物半导体性能优势显著，铄思百检测可提供半导体材料检测服务。GaAs/GaN/SiC 优势显著，应用领域定位不同，下面跟铄思百小编来看看半导体材料的应用。

化合物半导体性能优势显著，科学指南针可提供半导体材料检测服务。GaAs/GaN/SiC 优势显著，应用领域定位不同，下面跟小编来看看半导体材料的应用。

常用的半导体材料分为元素半导体和化合物半导体。元素半导体是由单一元素制成的半导体材料。主要有硅、锗、硒等，以硅、锗应用最广。化合物半导体分为二元系、三元系、多元系和有机化合 物半导体。二元系化合物半导体有Ⅲ-Ⅴ族（如砷化镓、磷化镓、碳化硅等）。

硅（Si）是较早且也是应用最为广泛的半导体材料。最早半导体晶体管采用的是锗（Ge）基材料， 但是由于 Ge 储量少、提纯难度大等原因，逐步被 Si 所替代。Si 因为储量丰富、技术成熟、成本 低等特点，成为应用最广的半导体材料，目前广泛被应用在各类分立器件和集成电路、电子信息网 络工程等领域，但是在高频、高温、高压、光学等应用领域，二元系化合物半导体材料则更具优势。

二元系化合物半导体材料 GaAs/GaN/SiC 具备高功率密度、低能耗、抗高温、高发光效率等特性， 在射频、功率器件、光电子及国防军工等应用领域优势显著。

GaAs 是较为重要、技术成熟度最高的化合物半导体材料之一。相比 Si，GaAs 材料具备禁带宽度 大、电子迁移率高的特性，能显著降低射频尺寸、降低功耗，也具备成本优势。相比于 GaN 和 SiC 等新兴的二元系化合物半导体材料，GaAs 技术成熟，具备较为明显的成本优势。GaAs 广泛应用 在射频和光电子领域。

GaN 作为一种宽禁带半导体，因具有高功率密度、能耗低、适合高频率、支持更宽带宽等特点， 主要用于微波射频、电力电子和光电子等领域。微波射频方向主要为 5G 通信和卫星通讯等应用；电力电子包括消费电子快充、新能源汽车等应用；光电子方向主要为 LED 等领域。目前 GaN 技术 仍在快速发展阶段，成本相对较高。

SiC 有较高的载流子迁移率，能够提供较高的电流密度，且耐高温、耐高压，因此常被用来做功率 器件。SiC 在电压 600V 及以上的高功率领域具有优势。与 GaN 类似，SiC 技术也在快速发展阶 段，成本相对较高。

GaAs/GaN/SiC 应用领域不同。GaAs 是当前应用最广泛的射频材料，被广泛应用在射频、无线通 信以及特种应用上。GaAs 应用的工作频率主要在 8G Hz 以内，适合中低功率器件，例如微基站和 手机射频材料。而高功率射频方向，GaN 具备明显优势，是 5G 宏基站的必备材料，此外，GaN 作为快充材料，能显著降低充电器尺寸，并降低功耗，目前在手机快充中快速渗透。SiC 是功率器 件的理想材料，尤其在耐高压方面（＞600V），性能优势显著，广泛应用于新能源汽车、电力设备 等领域。

科学指南针为超过3000家高校和企业提供一站式科研服务。截止2021年6月：服务1049家高校、2388家企业，提供249所高校研究所免费上门取样服务，平均每天处理样品数5000+、 注册会员数18w+、平均4.5天出结果、客户满意度超过98%。

——半导体设备产业链系列深度报告（一）本期投资提示：半导体产业链：大陆市场迎来产业转移和资本开支高峰，新增产能全球占比超过40%。WSTS，2017年全球半导体销售额为4122亿美元，预计未来三年增速达7%，到2020年，全球半导体销售额将超5000亿美元。2017年集成电路成为我国最大的进口单2600亿美元，我国销售额占全球30%，成为全球最大的下游市场。市场需求驱动产业转移和资本开支，未来全球62家晶圆厂中26家将在大陆投产建设，占比超过40%半导体设备产业链：我国半导体设备国产化率低于20%，02专项和“大基金”支持下圆加工和后段封装测试。2017年半导体设备市场达566亿美元，核心设备巨头高度垄断TOP3的平均市占率超过85%。目前，我国半导体设备基本依赖进口，国产化率低于20%我国“十二五”期间发起的02专项计划和“大基金”一期、二期，撬动了万亿级别的地方配套资金，大大加速半导体产业链自主可控的进程。前段硅片制备设备：12寸硅片100万片/月以上的缺口驱动硅片厂大幅扩产，带动晶盛电等为代表的国产设备进口替代。12寸大硅片已成主流，全球需求占比超过50%。但我国基本依赖进口，8寸硅片存在近50万片/月的缺口，12寸硅片存在超过100家以上企业在积极扩产12英寸大硅片，但硅片厂的投产建设周期超过2年，大硅片供不应求的情形预计将持续2年以上。

晶盛机电深度绑定中环股中段晶圆加工设备：差距巨大倒逼国产突围，国产化率低于20%。晶圆加工环节设备投占设备整体的80%，包括光刻机、刻蚀设备、PVD/CVD/ALD薄膜沉积设备、离子注散设备、清洗设备等。行业高度垄断，目前高端技术仍被国外龙头企业垄断，设备国产化率低于20%。上海微电子最新的600系列光刻机分辨率可达90nm，可用于8硅片的大量生产；北方华创的PVD、清洗机等设备已初步进入国内主流代工厂并获得认可后段封装测试设备：封测领域是我国相对优势领域，最有可能成为突破环节。半导体封测占我国集成电路销售规模35%，以封测环节作为切入口，进一步拓展集成电路领域，将会是我国未来在半导体行业技术发展重点突破的领域。长川科技作为国内唯一上市的封测设备龙头，获国家大基金持股支持，近期研发的CP12探针台及其电子模组已具备一定检测能力。重点关注：1）前段硅片制备：晶盛机电（单晶炉、硅片机械整型设备）。2）中段晶圆加工：上海微电子（光刻机）、北方华创（湿法清洗/刻蚀设备、PVD/CVD/ALD薄膜沉积设备、离子注入/扩散设备）；3）后段封装测试：长川科技（分选机、测试机、探针台研发中）、精测电子（面板检测系统、布局半导体封测设备）；4）至纯科技：（贯穿全流程的高纯工艺）。

风险提示：半导体需求不达预期、设备投产进程不达预期、设备国产化进程不达预期、产业政策大幅转向、海外高端技术进一步封锁。投资案件结论和投资建议重点关注：1）前段硅片制备：晶盛机电（单晶炉、硅片机械整型设备）。2）中段晶圆加工：上海微电子（光刻机）、北方华创（湿法清洗/刻蚀设备、PVD/CVD/ALD薄膜沉积设备、离子注入/扩散设备）；3）后段封装测试：长川科技（分选机、测试机、探针台研发中）、精测电子（面板检测系统、布局半导体封测设备）；4）至纯科技：（贯穿全流程的高纯工艺）。原因及逻辑半导体行业：预计未来三年全球半导体行业销售额保持7%以上的增速，2020全球半导体销售额将超5000亿美元，而中国地区的增速仅次于美国，达到了20%以上，行业重心进一步向大陆转移。我国半导体市场需求占全球30%，17年集成电路进口额超2600亿美元，进口数量4000亿件，是我国最大的进口单品，然而供需严重错配，材料端的8寸和12寸硅片存在不同程度的缺口，目前高端技术仍被国外龙头企业垄断，进口替代势在必行。半导体设备：设备作为半导体产业链的上游子行业，投资价值占整个产业链的80%。整个半导体生产流程可分为前中后三段：前段的硅片制备、中段的晶圆加工和后段的封装测试，每个阶段涉及的设备有所不同。

前段硅片制备涉及减薄机、单晶炉、研磨机等；中段晶圆加工则需要热处理设备、光刻机、刻蚀机、离子注入设备、CVD/PVD设备、清洗设备等；在后段封装测试环节需要切割机、装片机、键合机、测试机、分选机、探针台等设备。未来将有大量晶圆厂在大陆建成，三年内我国将迎来资本开支的又一高峰。中国市场：目前我国国产化设备普遍低于20%，在此前提背景下，我国十二五期间即发起的02专项计划和“大基金”一期投资直接驱动了我国半导体行业的发展，加之“大基金”二期的加投及其撬动的万亿级别的地方资源，加速了半导体产业链向大陆的转移。其中，半导体封测占我国集成电路销售规模35%，以封测环节作为切入口，进一步拓展集成电路领域，将会是我国未来在半导体行业技术发展重点突破的领域。应用材料、泛林、阿斯麦、东京电子、泰瑞达、爱德万等半导体设备行业的国际龙头也将会是未来我国半导体设备企业赶超的对象。有别于大众的认识半导体需求不达预期、设备投产进程不达预期、设备国产化进程不达预期、产业政策大幅转向、海外高端技术进一步封锁。半导体产业链：2020年全球市场超5000亿美元，我国1.1半导体产业链：核心为IC设计、IC制造、封装测试，垂直分工模式持续深化1.2我国半导体需求占全球60%，供给错配下迎来资本开支高峰1.2.1全球现状：行业销售额达4122亿美元，未来几年保持7%的CAGR1.2.2我国现状：半导体需求占全球60%，而供需缺口持续扩大半导体设备：价值量占产业链80%，未来三年全球将迎设备资本开支高峰122.1大陆迎资本开支高峰，半导体设备投资占比超802.2设备国产化率低于20%，产业政策加速自主可控142.2.1我国半导体设备国产化率低于20%，国内市场遭国外巨头垄断142.2.2国家产业政策大力支持，力争实现半导体设备自主可控152.2.3国内封测设备发展趋向成熟，我国检测设备有望率先突破162.3前段：硅片制备，单晶炉是核心162.4中段：晶圆加工，光刻机和刻蚀机是核心182.5后段：封装测试，测试设备贯穿始终20投资建议223.1投资逻辑223.2重点公司223.2.1至纯科技：主营泛半导体领域高纯度设备，营收净利稳步增长223.2.2晶盛机电：单晶炉国内龙头，绑定中环股份业绩有保障263.2.3北方华创：深耕高精密设备多年，产品获高端客户认可323.2.4长川科技：国内封测绝对龙头，轻资产运营高研发投入353.2.5精测电子：主营面板显示检测系统，与京东方深度合作403.2.6重点公司估值46目录行业深度图表目录2：2017年全球半导体销售额达4122亿美元4：2017年中国半导体销售额同比增长22.35：中国集成电路产业销售额达5411.3亿元106：中国集成电路进口连续多年超2000亿美元 10 7：中国集成电路进口数量近4000亿个 10 8：全球12寸大硅片供需缺口巨大（单位：万片/月） 11 9：众多半导体设备支撑产业链发展12 10：设备投资占晶圆厂总投资70%以上 13 11：晶圆厂设备配置13 12：后端环节是我国重点突破领域，半导体产业销售结构已有改变16 13：硅片制造过程17 14：硅片制备流程工艺与主要设备18 15：单晶炉是硅片制备过程价值量占比最高的核心设备18 16：晶体生长直拉法批量生产大尺寸单晶，区熔法小产量生产高纯度晶体18 17：光刻工艺的重要流程19 18：光刻机和刻蚀机工艺19 19：封测是半导体产业链后端环节20 20：多产业经营经验丰富22 21：2017年公司主营业务半导体占比最大 23 22：公司下游客户多元发展23 Q1同比+49.58%24 Q1同比-71.36%24 25：2017毛利率略微上升 1.3个百分点，净利率下降 4个百分点 24 26：三费率总体不变，财务费用率明显上升24 27：2017年公司应收账款账龄总体较小 25 28：应收账款占总资产比例下降，坏账问题好转25 行业深度 29：总资产逐步攀升，固定资产占比持续走低25 30：近两年研发投入增长，2017年同比增加 15.15% 25 31：技术人员和生产人员数量增加25 32：募投项目资金流向主要是高纯工艺系统模块化项目26 33：产业涉及3大行业领域晶体硅生长占比最大（百万元） 26 34：2017年研发投入同比增长 112.3% 27 35：2018年一季度营业收入同比增长 53.25% 27 36：2018年一季度归母净利润同比增长 122.85% 27 37：晶体硅生长设备是公司主要营收来源（百万元）28 38：蓝宝石材料2017年同比增长 173.32% 28 Q1毛利率有所回升28 40：晶体硅生长设备毛利率维持稳定28 41：公司管理费用大幅下降（百万元） 29 42：营收增加有效摊薄期间费用29 43：净资产收益率直线上升29 44：总资产收益率稳中有进29 45：公司应收账款显著提升30 46：公司预付账款大幅增长30 47：公司股权结构31 48：公司发布股权激励调动员工积极性31 49：设置股权解锁条件助力公司营收增长（预留部分2019 年授予完成情况） 31 50：北方华创发展历程32 51：战略布局，形成四大产品线32 52：公司营业收入同比增长 30.85% 33 53：公司归母净利润同比增长 857.58% 33 54：应付账款同比增加 32.88% 33 55：半导体设备为主要营收来源33 56：公司真空设备业务收入同比增长 128%（亿元） 33 57：公司毛利率维持高位34 58：真空设备毛利率同比增长23.38% 34 行业深度 59：2016年后公司保持高管理费用（亿元） 34 60：2017年公司管理费用率同比下降 35.81% 34 61：2017年公司研发费用率与国际寡头尚有差距（亿元） 35 62：公司主要生产集成电路测试机和分选机35 63：2017年公司主营业务分选机占比达 53% 36 64：公司主营业务包含多种分选机和测试机36 65：公司主营业务每年占比有所波动（单位：百万元）36 Q1营业收入同比增加122.46% 37 Q1归母净利润同比增加80.4% 37 68：产品综合毛利率呈下降趋势37 69：销售费用率和管理费用率均呈上升趋势37 70：固定资产占总资产比例极低38 71：研发费用率高于国际竞争对手38 72：募投项目资金流向主要是生产基地项目39 73：公司前五大客户销量占营收比例逐年增长39 74：2016年华天科技为最大客户 39 75：公司股份的主要股东及实际控制人40 76：公司合作伙伴都是知名企业40

台海网7月16日讯 据厦门日报报道 连日来，《参考消息》《经济日报》头版分别刊发《海沧成中国半导体产业新地标》《构建集成电路产业生态圈》等文章，报道集成电路发展的独特“海沧模式”，在业内引起广泛关注。

近年来，海沧集成电路产业实现了从“零基础”到近百亿元产值规模，带动相关投资近百亿元的“双百亿”飞跃。放眼海沧，士兰、通富、云天、安捷利美维等一批制造业企业和30多家芯片设计企业蓬勃发展，初步形成了以特色工艺技术路线为主的产业链布局。作为支撑海沧集成电路产业发展的专业团队，厦门半导体投资集团通过资本引导，细分领域深耕，培育适合本土的半导体产业链和生态。据集微网专业机构测算，厦门半导体投资集团成立短短四年，浮盈60亿元，今年，厦门半导体投资项目整体预计营业收入将超过90亿元。可以说，海沧已成为汇聚中国半导体产业顶级资源的新地标。

这其中，海沧探索出了地方政府投资半导体兼具产业培育和财务收益的“海沧模式”。在业界看来，这是一条有别于“合肥模式”的发展新路径，它紧密结合区域资源，探索出了适合自身的产业方向和发展路径，让专业的人干专业的事，创造出独特的产业发展模式。

集成电路产业不断发展壮大的同时，海沧生物医药、新材料等战略性新兴产业同样迈入收获期。海沧区集聚生物医药企业388家，今年1-6月份实现产业规模305.07亿元，其中规模以上工业企业78家，实现产值275.95亿元，比增173.3%，已形成以体外诊断、医疗器械、新药研发、新型疫苗为特色的产业集群，在全省重点打造生物医药产业的主攻方向上发挥“主力军”作用。

“不谋全局者，不足谋一域。”以集成电路、生物医药等为核心的战略性新兴产业作为发展目标，正是海沧突破一区拘囿，心怀“国之大者”的主动选择。海沧区表示，站在建党百年的重要时间节点上，将结合党史学习教育，持之以恒坚持党的领导，坚持久久为功的政绩观，坚持提升生产线市场化、专业化能力，通过进一步补链延链，推动产业集聚，加速推动战略性新兴产业实现高质量发展。（记者 林 岑 通讯员 林晓蕾）