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報告簡介
2023年3月西安郵電大學(xué)新型半導(dǎo)體器件與材料重點實驗室的陳海峰教授團隊成功在8英寸硅片上制備出了高質(zhì)量的氧化鎵外延片，這一成果標志著該校在超寬禁帶半導(dǎo)體研究上取得重要進展。
近年來，我國在氧化鎵的制備上連續(xù)取得突破性進展，從去年的2英寸到6英寸，再到最新的8英寸，氧化鎵制備技術(shù)越來越成熟。
2023年2月，我國首顆6英寸氧化鎵單晶被成功制備，中國電科46所成功構(gòu)建了適用于6英寸氧化鎵單晶生長的熱場結(jié)構(gòu)，突破了6英寸氧化鎵單晶生長技術(shù)，可用于6英寸氧化鎵單晶襯底片的研制，達到國際最高水平。
2022年12月，銘鎵半導(dǎo)體完成了4英寸氧化鎵晶圓襯底技術(shù)突破，成為國內(nèi)首個掌握第四代半導(dǎo)體氧化鎵材料4英寸（001）相單晶襯底生長技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化公司。
2022年5月，浙大杭州科創(chuàng)中心首次采用新技術(shù)路線成功制備2英寸 （50.8 mm）的氧化鎵晶圓，而使用這種具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)技術(shù)生產(chǎn)的2英寸氧化鎵晶圓在國際上為首次。
在氧化鎵研究上，科技日報2023年2月份報道，我國科研人員為氧化鎵晶體管找到新結(jié)構(gòu)方案。中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)分別采用氧氣氛圍退火和氮離子注入技術(shù)，首次研制出了氧化鎵垂直槽柵場效應(yīng)晶體管。研究人員表示，這兩項工作為氧化鎵晶體管找到了新的技術(shù)路線和結(jié)構(gòu)方案。
2023年3月中國電科46所成功制備出我國首顆6英寸氧化鎵單晶，達到國際最高水平。
氧化鎵：第四代半導(dǎo)體材料的佼佼者
氧化鎵的別名是三氧化二鎵，氧化鎵（Ga2O3）是一種寬禁帶半導(dǎo)體，也是一種透明的氧化物半導(dǎo)體材料，在光電子器件方面有廣闊的應(yīng)用前景，被用作于 Ga 基半導(dǎo)體材料的絕緣層，以及紫外線濾光片。
氧化鎵是一種新型超寬禁帶半導(dǎo)體材料，是被國際普遍關(guān)注并認可已開啟產(chǎn)業(yè)化的第四代半導(dǎo)體材料。與碳化硅、氮化鎵等第三代半導(dǎo)體相比，氧化鎵的禁帶寬度遠高于后兩者，其禁帶寬度達到4.9eV，高于碳化硅的3.25eV和氮化鎵的3.4eV。而氧化鎵的擊穿場強理論上可以達到8eV/cm，是氮化鎵的2.5倍，是碳化硅的3倍多。
從功率半導(dǎo)體特性來看，與前代半導(dǎo)體材料相比，氧化鎵材料具備更高的擊穿電場強度與更低的導(dǎo)通電阻，從而能量損耗更低，功率轉(zhuǎn)換效率更高。相關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，氧化鎵的損耗理論上是硅的1/3000、碳化硅的1/6、氮化鎵的1/3。
另外，氧化鎵具有良好的化學(xué)和熱穩(wěn)定性，成本低，制備方法簡便、便于批量生產(chǎn)，在產(chǎn)業(yè)化方面優(yōu)勢明顯。
氧化鎵性能優(yōu)勢顯著，但仍存在明顯短板和應(yīng)用瓶頸。氧化鎵熱導(dǎo)率僅為碳化硅的十分之一，是硅的五分之一。這也就意味著以氧化鎵為材料基礎(chǔ)的半導(dǎo)體器件存在著很大的散熱難題，業(yè)界也一直在尋求更好的方法去優(yōu)化和改善這一問題。
美國、日本、歐洲、韓國、臺灣和中國正在開發(fā)氧化鎵晶圓和器件。當美國政府對氧化鎵的國家安全影響發(fā)出警告時，日本正在引領(lǐng)其商業(yè)化。其中，有三家公司作為氧化鎵襯底、晶圓和器件的開發(fā)商和制造商脫穎而出，分別是美國的Kyma Technologies和日本的FLOSFIA和Novel Crystal Technology。
Novel CrystalTechnology 全球首次量產(chǎn)了100mm 4 英寸的“氧化鎵”晶圓。
2021年該公司量產(chǎn)了以新一代功率半導(dǎo)體材料“氧化鎵”制成的100mm 晶圓，這還是全球首次。這次量產(chǎn)的新一代晶圓可以使用原有100mm 晶圓的設(shè)備制造新一代產(chǎn)品，有效保護了企業(yè)的投資。
2022年Novell與大陽日酸株式會社、東京農(nóng)業(yè)技術(shù)大學(xué)合作，將備受關(guān)注的氧化鎵（β-Ga2O3）用HVPE法成功地在6英寸晶圓上沉積。
2022年三菱重工、豐田汽車子公司電裝和日本開發(fā)銀行投資的Flosfia將大規(guī)模生產(chǎn)使用氧化鎵（硅的替代品）作為半導(dǎo)體材料的功率半導(dǎo)體。
我國科學(xué)家成功在8英寸硅片上制備出了高質(zhì)量的氧化鎵外延片。
政策層面，我國對氧化鎵的關(guān)注度也不斷增強。早在2018年，我國已啟動了包括氧化鎵、金剛石、氮化硼等在內(nèi)的超寬禁帶半導(dǎo)體材料的探索和研究。2022年，科技部將氧化鎵列入“十四五”重點研發(fā)計劃。
國內(nèi)氧化鎵材料研究單位主要包括中電科46所、深圳進化半導(dǎo)體、上海光機所、鎵族科技、銘鎵半導(dǎo)體、富加鎵業(yè)等。此外，數(shù)十家高校院所積極展開氧化鎵項目的研發(fā)工作，積累了豐富的技術(shù)成果。隨著市場需求持續(xù)旺盛，這些科研成果有望逐步落地。
氧化鎵市場發(fā)展?jié)摿薮?BR>氧化鎵產(chǎn)業(yè)化也在進行中。2022年6月30日，銘鎵半導(dǎo)體完成近億元A輪融資，融資將主要用于氧化鎵項目的擴產(chǎn)與研發(fā)，預(yù)計2023年底將建成國內(nèi)首條集晶體生長、晶體加工、薄膜外延于一體的氧化鎵完整產(chǎn)業(yè)線。
氧化鎵是第四代半導(dǎo)體材料，在市場對性能好、損耗低、功率密度高的功率器件需求不斷釋放背景下，氧化鎵市場發(fā)展?jié)摿薮蟆?/P>
報告目錄
2024-2029年我國氧化鎵產(chǎn)業(yè)深度分析及發(fā)展格局預(yù)測研究報告
第一章 中國氧化鎵行業(yè)概述 10
第一節(jié) 氧化鎵行業(yè)相關(guān)分析 10
一、行業(yè)定義 10
二、行業(yè)特征 11
三、行業(yè)應(yīng)用 12
四、行業(yè)地位 13
第二節(jié) 氧化鎵產(chǎn)業(yè)鏈概述 14
第二章 全球氧化鎵行業(yè)發(fā)展分析 16
第一節(jié) 全球氧化鎵行業(yè)狀況 16
第二節(jié) 全球氧化鎵行業(yè)規(guī)模 18
第三節(jié) 氧化鎵行業(yè)主要區(qū)域 19
一、美國 19
二、日本 20
三、韓國 21
第四節(jié) 全球氧化鎵行業(yè)主要公司 22
一、Novel CrystalTechnology 22
二、FLOSFIA 32
三、Kyma 35
第三章 中國氧化鎵行業(yè)環(huán)境分析（PEST） 38
第一節(jié) 經(jīng)濟環(huán)境 38
第二節(jié) 政策環(huán)境 41
一、國家政策 41
二、氧化鎵行業(yè)出口政策 42
三、氧化鎵材料行業(yè)技術(shù)政策 43
第三節(jié) 社會環(huán)境 43
第四節(jié) 技術(shù)環(huán)境 44
第四章 中國氧化鎵行業(yè)發(fā)展分析 50
第一節(jié) 2020-2023年中國氧化鎵行業(yè)的發(fā)展 50
一、中國氧化鎵行業(yè)的發(fā)展概況 50
二、2020-2023年中國氧化鎵行業(yè)市場規(guī)模及增長分析 52
第二節(jié) 2020-2023年中國氧化鎵市場供應(yīng)分析 52
一、2020-2023年中國氧化鎵市場產(chǎn)量現(xiàn)狀 52
二、氧化鎵市場供應(yīng)結(jié)構(gòu)（國產(chǎn)/進口） 53
三、氧化鎵市場供應(yīng)地區(qū)結(jié)構(gòu) 53
第三節(jié) 2020-2023年中國氧化鎵市場需求分析 54
一、2020-2023年中國氧化鎵市場需求現(xiàn)狀 54
二、2023年中國氧化鎵市場需求結(jié)構(gòu)（細分） 55
第四節(jié) 2023年中國氧化鎵目標市場分析 55
一、2023年中國氧化鎵產(chǎn)品目標市場界定 55
二、2023年中國氧化鎵需求市場份額 57
第五節(jié) 中國氧化鎵價格及預(yù)測 57
一、主要產(chǎn)品價格 57
二、價格影響因素 58
三、未來價格預(yù)測 59
第六節(jié) 中國氧化鎵行業(yè)發(fā)展存在的問題 59
第五章中國氧化鎵省市狀況分析 60
第一節(jié) 北京 60
一、行業(yè)發(fā)展環(huán)境分析 60
二、行業(yè)產(chǎn)業(yè)政策分析 61
三、行業(yè)項目布局分析 64
第二節(jié) 深圳 65
一、行業(yè)發(fā)展環(huán)境分析 65
二、行業(yè)產(chǎn)業(yè)政策分析 67
三、行業(yè)項目布局分析 69
第二節(jié) 杭州 71
一、行業(yè)發(fā)展環(huán)境分析 71
二、行業(yè)產(chǎn)業(yè)政策分析 72
三、行業(yè)項目布局分析 74
第六章中國氧化鎵行業(yè)財務(wù)現(xiàn)狀 79
第一節(jié) 2020-2023年中國氧化鎵行業(yè)整體運行指標 79
第二節(jié) 2020-2023年中國氧化鎵行業(yè)虧損指標分析 79
第三節(jié) 2020-2023年中國氧化鎵行業(yè)盈利指標分析 80
第四節(jié) 2020-2023年中國氧化鎵行業(yè)運營指標分析 80
第五節(jié) 2020-2023年中國氧化鎵行業(yè)負債指標分析 80
第七章 2020-2023年中國氧化鎵行業(yè)競爭分析 81
第一節(jié) 國內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)狀況 81
一、主要重點企業(yè) 81
二、主要研究機構(gòu) 82
三、企業(yè)業(yè)務(wù)分布 83
四、企業(yè)規(guī)模經(jīng)濟效益 84
第二節(jié) 中國氧化鎵行業(yè)企業(yè)競爭要素 84
第八章中國氧化鎵行業(yè)重點機構(gòu)分析 85
第一節(jié) 杭州富加鎵業(yè) 85
一、企業(yè)基本狀況 85
二、企業(yè)主要業(yè)務(wù) 86
三、企業(yè)研究進展 87
四、公司占有率分析 90
五、公司發(fā)展戰(zhàn)略 90
六、氧化鎵項目擬在建分析 91
第二節(jié) 鎵族科技 92
一、企業(yè)概述 92
二、企業(yè)業(yè)務(wù) 92
三、企業(yè)融資進展 93
四、應(yīng)用客戶群分析 93
五、公司占有率分析 93
六、氧化鎵項目擬在建分析 94
第三節(jié) 進化半導(dǎo)體 94
一、企業(yè)概述 94
二、企業(yè)業(yè)務(wù) 95
三、企業(yè)研究進展 96
四、企業(yè)融資進展 98
五、公司占有率分析 98
六、應(yīng)用客戶群分析 98
第四節(jié) 北京銘鎵半導(dǎo)體 99
一、企業(yè)概述 99
二、企業(yè)業(yè)務(wù) 99
三、企業(yè)研究進展 101
四、企業(yè)融資 102
五、公司占有率分析 102
六、氧化鎵項目擬在建分析 103
第五節(jié) 西安郵電大學(xué) 103
一、機構(gòu)概述 103
二、研究進展 105
第六節(jié) 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 107
一、機構(gòu)概述 107
二、研究進展 108
第七節(jié)中國電科46所 120
一、機構(gòu)概述 120
二、研究進展 122
第八節(jié) 深圳平湖實驗室 123
一、機構(gòu)概述 123
二、研究進展 125
第九章中國氧化鎵行業(yè)投資狀況分析 127
第一節(jié) 氧化鎵行業(yè)投資概述 127
一、2021-2023年投資規(guī)模 127
二、2023年投資結(jié)構(gòu)分析 128
第三節(jié) 氧化鎵行業(yè)投資機會分析 129
第四節(jié) 氧化鎵行業(yè)投資前景分析 129
一、行業(yè)市場發(fā)展前景分析 129
二、行業(yè)市場主要應(yīng)用領(lǐng)域帶動商機 131
第十章中國氧化鎵行業(yè)發(fā)展趨勢與規(guī)劃建議 132
第一節(jié) 中國氧化鎵市場趨勢預(yù)測 132
一、2024-2029年我國氧化鎵市場競爭趨勢 132
二、2024-2029年我國氧化鎵發(fā)展趨勢預(yù)測 133
第二節(jié) 中國氧化鎵市場供給趨勢預(yù)測 134
一、2024-2029年氧化鎵產(chǎn)品技術(shù)趨勢 134
二、2024-2029年氧化鎵產(chǎn)量規(guī)模預(yù)測 139
第三節(jié) 中國氧化鎵市場需求趨勢預(yù)測 139
一、2024-2029年氧化鎵市場需求規(guī)模 139
二、2024-2029年氧化鎵需求量預(yù)測 140
三、2024-2029年氧化鎵價格預(yù)測 140
第十一章中國氧化鎵行業(yè)發(fā)展策略分析 141
第一節(jié) 企業(yè)市場策略分析 141
一、研發(fā)策略分析 141
二、渠道策略分析 142
第二節(jié) 企業(yè)銷售策略分析 142
一、產(chǎn)品定位策略分析 142
二、企業(yè)營銷策略分析 142
第三節(jié) 中國氧化鎵行業(yè)發(fā)展策略 143
圖表目錄
圖表 1：氧化鎵產(chǎn)品示意圖 7
圖表 2：氧化鎵的晶體結(jié)構(gòu) 7
圖表 3：氧化鎵晶體結(jié)構(gòu)及相互轉(zhuǎn)化關(guān)系 7
圖表 4：五種半導(dǎo)體材料的性能雷達圖 9
圖表 5：氧化鎵應(yīng)用 9
圖表 6：按照禁帶寬度排序的半導(dǎo)體材料 11
圖表 7：氧化鎵產(chǎn)業(yè)鏈 11
圖表 8：氧化鎵產(chǎn)業(yè)鏈格局 12
圖表 9：Kyma公司氧化鎵相關(guān)產(chǎn)品和服務(wù) 16
圖表 10：Novel CrystalTechnology公司產(chǎn)品 20
圖表 11：長溝道橫向晶體管的截面和溝道遷移率 24
圖表 12：β-Ga2O3 DI-MOS晶體管的截面和靜態(tài)特性 24
圖表 13：β-Ga2O3 DI-MOS晶體管擊穿電壓波形 25
圖表 14：同步輻射x射線地形圖 26
圖表 15：2017-2024年Novel CrystalTechnology技術(shù)里程 26
圖表 16：βga2O3晶圓片和塊狀晶體 27
圖表 17：其他半導(dǎo)體材料和α-Ga2o3的定位 30
圖表 18：日本FLOSFIA公司的氧化鎵功率器件市場戰(zhàn)略 31
圖表 19：Kyma公司氧化鎵產(chǎn)品 33
圖表 20：氧化鎵襯底 34
圖表 21：2020-2024年國內(nèi)生產(chǎn)總值及其增長速度 36
圖表 22：2020-2024年我國工業(yè)企業(yè)營業(yè)收入 37
圖表 23：2020-2024年我國固定資產(chǎn)投資規(guī)模 38
圖表 24：近年來我國氧化鎵相關(guān)政策 39
圖表 25：鎵的化合物出口管制 39
圖表 26：近30年全球氧化鎵專利申請量趨勢 41
圖表 27：近30年主要國家/地區(qū)申請量趨勢 42
圖表 28：全球氧化鎵主要專利權(quán)人及其專利申請量 43
圖表 29：工藝流程圖 44
圖表 30：導(dǎo)模法生長晶體示意圖 44
圖表 31：年產(chǎn)500片大尺寸高性能導(dǎo)電型氧化鎵單晶襯底和外延片生產(chǎn)設(shè)備 46
圖表 32：2020-2023年中國氧化鎵行業(yè)規(guī)模及增長率 49
圖表 33：2020-2023年中國氧化鎵行業(yè)產(chǎn)量規(guī)模及增長率 49
圖表 34：2020-2023年我國氧化鎵市場供應(yīng)結(jié)構(gòu) 50
圖表 35：2023年我國氧化鎵市場供給地區(qū)結(jié)構(gòu) 50
圖表 36：2020-2023年中國氧化鎵行業(yè)需求量規(guī)模及增長率 51
圖表 37：2023年我國氧化鎵市場需求結(jié)構(gòu) 52
圖表 38：2英寸帶有GaN外延層的Synoptics氧化鎵晶體管 53
圖表 39：2023年中國氧化鎵需求市場份額 54
圖表 40：2020-2023年我國氧化鎵行業(yè)市場價格 54
圖表 41：2020-2023年北京集成電路產(chǎn)量 57
圖表 42：2020-2023年北京集成電路行業(yè)規(guī)模 58
圖表 43：北京集成電路項目布局 61
圖表 44：2020-2023年深圳集成電路產(chǎn)量 63
圖表 45：2020-2024年深圳集成電路行業(yè)規(guī)模 63
圖表 46：深圳半導(dǎo)體發(fā)展戰(zhàn)略 65
圖表 47：深圳集成電路項目布局 66
圖表 48：2020-2023年杭州集成電路產(chǎn)量 68
圖表 49：2020-2023年杭州集成電路行業(yè)規(guī)模 69
圖表 50：杭州集成電路區(qū)域 71
圖表 51：大尺寸氧化鎵半導(dǎo)體材料與高性能器件研究項目 72
圖表 52：2英寸氧化鎵單晶 73
圖表 53：2024年10月杭州公司生產(chǎn)出超厚6英寸氧化鎵單晶 74
圖表 54：2020-2023年我國氧化鎵行業(yè)指標 76
圖表 55：2020-2023年我國氧化鎵行業(yè)指標 76
圖表 56：2020-2023年我國氧化鎵行業(yè)盈利指標 77
圖表 57：2020-2023年我國氧化鎵行業(yè)運營指標 77
圖表 58：2021-2023年我國氧化鎵行業(yè)負債指標 77
圖表 59：我國氧化鎵行業(yè)重點公司 78
圖表 60：我國氧化鎵行業(yè)主要研究機構(gòu) 79
圖表 61：我國氧化鎵產(chǎn)業(yè)鏈研發(fā)單位和企業(yè) 80
圖表 62：富加鎵業(yè)氧化鎵產(chǎn)品 83
圖表 63：公司氧化鎵外延片 84
圖表 64：VB法氧化鎵晶錠 84
圖表 65：VB法氧化鎵晶圓片 85
圖表 66：氧化鎵MOSFET的直流輸出特性曲線和擊穿曲線 86
圖表 67：2020-2023年杭州富加鎵業(yè)科技有限公司占有率 87
圖表 68：6英寸氧化鎵單晶襯底及外延片生長線 88
圖表 69：鎵族科技產(chǎn)品 89
圖表 70：2020-2023年北京鎵族科技有限公司占有率 90
圖表 71：氧化鎵襯底及外延 92
圖表 72：其他化合物襯底 93
圖表 73：2020-2023年進化半導(dǎo)體 (深圳) 有限公司占有率 95
圖表 74：北京銘鎵半導(dǎo)體業(yè)務(wù)產(chǎn)品 96
圖表 75：氧化家單晶產(chǎn)品 97
圖表 76：氧化家單晶襯底規(guī)格參數(shù)表 97
圖表 77：氧化家外延片產(chǎn)品 98
圖表 78：2021-2023年北京銘鎵半導(dǎo)體有限公司占有率 99
圖表 79：8英寸硅片上的氧化鎵外延片 103
圖表 80：結(jié)終端擴展氧化鎵肖特基二極管 105
圖表 81:對向光柵（OPG）光電探測器概念及基本特性 107
圖表 82：第四十六研究所產(chǎn)量產(chǎn)品 118
圖表 83：科研平臺 120
圖表 84：仿真設(shè)計平臺 121
圖表 85：β相氧化鎵晶體結(jié)構(gòu)及能帶結(jié)構(gòu)圖 122
圖表 86：2021-2023年我國氧化鎵行業(yè)投資規(guī)模 124
圖表 87：2023年我國氧化鎵行業(yè)投資結(jié)構(gòu) 125
圖表 88：Ga2O3產(chǎn)業(yè)路徑 126
圖表 89：全球功率器件市場和氧化鎵功率器件市場規(guī)模（百萬美元） 127
圖表 90：氧化鎵在功率器件市場細分預(yù)測 129
圖表 91：半導(dǎo)體材料的長晶工藝對比 131
圖表 92：直拉法生長氧化鎵的示意圖 132
圖表 93：兩種有銥法生長氧化鎵的示意圖及其氧化鎵單晶產(chǎn)物：（左）直拉法；（右）導(dǎo)模法 133
圖表 94：無銥法與導(dǎo)模生長氧化鎵的工藝流程 133
圖表 95：有銥法生長氧化鎵襯底的成本分析 134
圖表 96：氧化鎵的摻雜與器件應(yīng)用 135
圖表 97：2024-2029年氧化鎵行業(yè)產(chǎn)量預(yù)測 136
圖表 98：2024-2029年氧化鎵行業(yè)需求規(guī)模預(yù)測 137
圖表 99：2024-2029年氧化鎵行業(yè)需求量預(yù)測 137
圖表 100：2024-2029年氧化鎵行業(yè)價格預(yù)測 137
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