第三代半导体的优点

一、什么是第三代半导体?

第一代半导体材料是Si和Ge，应用在目前95%以上半导体器件中;第二代半导体以GaAs、InP为主，但价格昂贵还有毒性；第三代半导体是SiC、GaN等宽禁带半导体材料。

目前SiC衬底技术相对简单，国内已实现4英寸量产，6英寸的研发也已经完成。

GaN制备技术仍有待提升，国内企业目前可以小批量生产2英寸衬底，具备了4英寸衬底生产能力,并开发出6英寸样品。

二、第三代半导体有什么优势?

第三代半导体材料具有高热导率、高击穿场强、高饱和电子漂移速率和高键合能等优点，可以满足现代电子技术对高温、高功率、 高压、高频以及高辐射等恶劣条件的新要求，相比Si基半导体可以降低50%以上的能量损失，最高可以使装备体积减小75%以上。

由于摩尔定律已经接近极限，传统Si晶体管性能进一步提升困难，新型底层材料是未来半导体的突破路径之一。

先进半导体材料已上升到国家战略层面，2025中国制造中规划到2025年要实现5G、高效能源管理国产化率达50%，新能源车、消费电子实现规模应用，通用照明渗透率达80%。

三、5G基站建设有第三代半导体的身影吗?

目前基站射频用功率放大器主要为LDMOS技术，但LDMOS技术适用于低频段，在高频领域存在局限性。

GaN射频器件更能有效满足5G高功率、高通信频段的要求，未来5G基站GaN射频将成为主流技术。

目前我国5G宏基站使用的功率放大器数量在2019年为1,843.2万个，2020年有望达到7,372.8万个，同比增长达到4倍。

同时基于GaN工艺的基站占比将由50%增至58%，带来大量GaN需求。

另一方面, 小基站能有效增加室内信号覆盖、提升网络容量，可弥补5G宏基站覆盖范围小的缺点，将成为5G网络的重要组成部分，大量小基站的使用也将带来GaN用量增长。

预计GaN射频器件的规模将从2017年3.8亿美元增长到2023年13亿美元，复合增长率超过20%。

四、投资建议

三大运营商今年将建成超过55万座5G基站，加大5G网络的落地应用。

5月20日晚，中国移动与中国广电签署5G共建共享合作框架协议，双方按1: 1比例共同投资建设700MHz 5G无线网络，预计今年将新增5万座基站。

随着5G新基建的推进，第三代半导体特别是GaN的需求将爆发式增长，具有研发和生产能力的龙头企业将分享业绩红利。