2011-2015年中國 半導體 市場調 研 與發展 趨勢研究 報告 2011-2015 年中國半導體市場調研 與發展趨勢研究報告 北京國際商務調查顧問有限公司 2011-2015 年中國半導體市場調研與發展趨勢研究報告 2 【報告前言】 在半導體產業的發展中，一般將硅、鍺稱為第一代半導體材料；將砷化鎵、磷化錮、磷化鎵、砷化錮、砷化鋁及其合金等稱為第二代半導體材料；而將寬禁帶 (Eg2.3eV)的氮化鎵、碳化硅、硒化鋅和金剛石等稱為第三代半導體材料。上述材料是目前主要應用的半導體材料，三代半導體材料代表品種分別為硅、砷化鎵和氮化 鎵。材料的物理性質是產品應用的基礎， 下 表列出了主要半導體材料的物理性質及應用情況。表中禁帶寬度決定發射光的波長，禁帶寬度越大發射光波長越短 (藍光發射 )；禁帶寬度越小發射光波長越長。其它參數數值越高，半導體性能越好。電子遷移速率決定半導體低壓條件下的高頻工作性能，飽和速率決定半導體高壓條件下的高頻工作性能。 硅材料具有儲量豐富、價格低廉、熱性能與機械性能優良、易于生長大尺寸高純度晶體等優點，處在成熟的發展階段。目前，硅材料仍是電子信息產業最主要的基礎材料， 95%以上的半導體器件和 99%以上的集成電路 (IC)是 用硅材料制作的。在 21 世紀，它的主導和核心地位仍不會動搖。但是硅材料的物理性質限制了其在光電子和高頻高功率器件上的應用。 砷化鎵材料的電子遷移率是硅的 6 倍多，其器件具有硅器件所不具有的高頻、高速和光電性能，并可在同一芯片同時處理光電信號，被公認是新一代的通信用材料。隨著高速信息產業的蓬勃發展，砷化鎵成為繼硅之后發展最快、應用最廣、產量最大的半導體材料。同時，其在軍事電子系統中的應用日益廣泛，并占據不可取代的重要地位。選擇寬帶隙半導體材料的主要理由是顯而易見的。氮化鎵的熱導率明顯高于常規半導體。這一屬性在高功 率放大器和激光器中是很起作用的。帶隙大小本身是熱生率的主要貢獻者。在任意給定的溫度下，寬帶隙材料的熱生率比常規半導體的小 10 14 個數量級。這一特性在電荷耦合器件、新型非易失性高速存儲器中起很大的作用，并能實質性地減小光探測器的暗電流。寬帶隙半導體材料的高介電強度最適合用于高功率放大器、開關和二極管。寬帶隙材料的相對介電常數比常規材料的要小，由于對寄生參數影響小，這對毫米波放大器而言是有利用價值的。電荷載流子輸運特性是許多器件尤其是工作頻率為微波、毫米波放大器的一個重要特性。寬帶隙半導體材料的電子遷移率一般 沒有多數通用半導體的高，其空穴遷移率一般較高，金剛石則很高。寬帶隙材料的高電場電子速度 (飽和速度 )一般較常規半導體高得多，這就使得寬帶隙材料成為毫米波放大器的首選者。 氮化鎵材料的禁帶寬度為硅材料的 3 倍多，其器件在大功率、高溫、高頻、高速和光電子應用方面具有遠比硅器件和砷化鎵器件更為優良的特性，可制成藍綠光、紫外光的發光器件和探測器件。近年來取得了很大進展，并開始進入市場。與制造技術非常成熟和制造成本相對較低的硅半導體材料相比，第三代半導體材料目前面臨的最主要挑戰是發展適合氮化鎵薄膜生長的低成本襯底材料和大 尺寸的氮化鎵體單晶生長工藝。 主要半導體材料的用途如 下 表所示。可以預見：以硅材料為主體、 GaAs 半導體材料及新一代寬禁帶半導體材料共同發展將成為集成電路及半導體器件產業發展的主流。 2011-2015 年中國半導體市場調研與發展趨勢研究報告 3 表 半導體材料的主要用途 材料名稱 制作器件 主要用途 硅 二極管、晶體管 通訊、雷達、廣播、電視、自動控制 集成電路 各種計算機、通訊、廣播、自動控制、電子鐘表、儀表 整流器 整流 晶閘管 整流、直流輸配電、電氣機車、設備自控、高頻振蕩器 射線探測器 原子能分析、光量子檢測 太陽能電池 太陽 能發電 砷化鎵 各種微波管 雷達、微波通訊、電視、移動通訊 激光管 光纖通訊 紅外發光管 小功率紅外光源 霍爾元件 磁場控制 激光調制器 激光通訊 高速集成電路 高速計算機、移動通訊 太陽能電池 太陽能發電 氮化鎵 激光器件 光學存儲、激光打印機、醫療、軍事應用 發光二極管 信號燈、視頻顯示、微型燈泡、移動電話 紫外探測器 分析儀器、火焰檢測、臭氧監測 集成電路 通訊基站（功放器件）、永遠性內存、電子開關、導彈 資料提供：金安明邦調研中心 2009 年只有 LED 和 NAND 閃存這兩個主要半導體產品領域逃脫下滑的命運。由于手機等移動產品的需求上升， NAND 閃存市場在 2009 年增長了 15%。 LED 在多種應用中的占有率快速上升，尤其是液晶電視背光應用，導致 LED 營業收入增長 5%以上。這讓專注于這些產品的韓國廠商受益非淺。主要 NAND 閃存供應商三星電子和海力士半導體，是 2009 年全球 10 大芯片廠商中唯一兩家實現增長的廠商。同時， LED 廠商首爾半導體的 2009 年營業收入大增近 90%。 2009年，總部在韓國的半導體供應商合計營業收入增長 3.6%。 iSuppli 公司追蹤的全部韓國半導體 供應商中，有四分之三以上在 2009 年實現了營業收入增長。同樣的產品和需求趨勢也讓臺灣廠商在2009 年受惠，總部在該地區的供應商合計營業收入增長 1.1%。 2009 年有一半以上的臺灣供應商實現了營業收入增長。聯發科、南亞科技和旺宏是表現優異的臺灣廠商， 2009 年營業收入分別增長了 22.6%、 21.2%和 14.4%。 2011-2015 年中國半導體市場調研與發展趨勢研究報告 4 半導體設備市場現在仍呈現兩大熱點：一是太陽能電池設備。由于歐洲太陽能電池需求拉動作用，使國內太陽能電池產業呈爆炸性增長，極大地促進了以生產太陽能電池片為主的半導體設備的增長，使其成為今年半導體設備的 主要組成部分。第二依然是 IC 設備。集成電路的市場空前廣闊，為 IC 設備創造了巨大的市場機遇。 2009 年中國半導體市場為 682 億美元，較 08 年 略微增長 0.29%。相對于全球半導體市場的萎縮，中國市場的下滑要小的多。 預計 中國半導體市場 2010年將增長 17.45%,達到 801 億美元。 2014 年將達到 1504 億美元。 表 2009 年全球半導體廠商營業收入的最終排名表（百萬美元） 數據提供：金安明邦調研中心 2011-2015 年中國半導體市場調研與發展趨勢研究報告 5 以下為全球十大半導體廠商的收入預測 (單位：百萬美元 )： 來源： Gartner（ 2010 年 12月） 圖 2008-2014 年中國半導體市場規模增長情況 680 6828019361076128015041 7 . 5 %1 9 . 0 %0 . 3 %1 7 . 4 %1 6 . 8 %1 5 . 0 %020040060080010001200140016002008 年 2009 年 2010 年 E 2011 年 E 2012 年 E 2013 年 E 2014 年 E00 . 0 20 . 0 40 . 0 60 . 0 80 . 10 . 1 20 . 1 40 . 1 60 . 1 80 . 2市場規模（億美元） 增長率數據提供：金安明邦調研中心 2011-2015 年中國半導體市場調研與發展趨勢研究報告 6 【報告目錄】 第一章 2009-2010 年中國半導體材料產業運行環境分析 . 18 第一節 2009-2010 年中國宏觀經濟環境分析 . 18 一、中國 GDP 分析 . 18 二、城鄉居民家庭人均可支配收入 . 20 三、恩格爾系數 . 21 四、 中國城鎮化率 . 23 五、存貸款利率變化 . 25 六、財政收支狀況 . 29 第二節 2009-2010 年中國半導體材料產業政策環境分析 . 30 一、電子信息產業調整和振興規劃 . 30 二、新政策對半導體材料業有積極作用 . 35 三、進出口政策分析 . 36 第三節 2009-2010 年中國半導體材料產業社會環境分析 . 36 第二章 2009-2010 年半導體材料發展基本概述 . 41 第一節 主要半導體材料概況 . 41 一、半導體材料簡述 . 41 二、半導體材料的種類 . 41 三、半導體材料的制備 . 42 第二節 其他半導體材料的概況 . 44 一、非晶半導體材料概況 . 44 二、 GaN 材料的特性與應用 . 44 三、可印式氧化物半導體材料技術發展 . 50 第三章 2009-2010 年世界半導體材料產業運行形勢綜述 . 53 第一節 2009-2010 年全球總體市場發展分析 . 53 一、全球半導體產業發生巨變 . 53 二、世界半導體產業進入整合期 . 53 三、亞太地區的半導體出貨量受金融危機影響較小 . 53 2011-2015 年中國半導體市場調研與發展趨勢研究報告 7 五、模擬 IC 遭受重挫， 無線下滑幅度最小 . 55 第二節 2009-2010 年主要國家或地區半導體材料行業發展新動態分析 . 55 一、比利時半導體材料行業分析 . 55 二、德國半導體材料行業分析 . 56 三、日本半導體材料行業分析 . 56 四、韓國半導體材料行業分析 . 57 五、中國臺灣半導體材料行業分析 . 59 第四章 2009-2010 年中國半導體材料行業運行動態分析 . 63 第一節 2009-2010 年中國半導體材料行業發展概述 . 63 一、全球代工將形成兩強的新格局 . 63 二、應加強與中國本地制造商合作 . 65 三、電子材料業對半導體材料行業的影響 . 66 第二節 2009-2010 年半導體材料行業企業動態 . 66 一、元器件企業增勢強勁 . 66 二、應用材料企業進軍封裝 . 66 第三節 2009-2010 年中國半導體材料發展存在問題分析 . 67 第五章 2009-2010 年中國半導體材料行業技術分析 . 69 第一節 2009-2010 年半導體材料行業技術現狀分析 . 69 一、硅太陽能技術占主導 . 69 二、產業呼喚政策擴大內需 . 69 第二節 2009-2010 年半導體材料行業技術動態分析 . 70 一、功率半導體技術動態 . 70 二、閃光驅動器技術動態 . 71 三、封裝技術動態 . 72 四、太陽光電系統技術動態 . 76 第三節 2010-2014 年半導體材料行業技術前景分析 . 76 第六章 2009-2010 年中國半導體材料氮化鎵產業運行分析 . 81 第一節 2009-2010 年中國第三代半導體材料相關介紹 . 81 2011-2015 年中國半導體市場調研與發展趨勢研究報告 8 一、第三代半導體材料的發展歷程 . 81 二、當前半導體材料的研究熱點和趨勢 . 81 三、寬禁帶半導體材料 . 82 第二節 2009-2010 年中國氮化鎵的發展概況 . 82 一、氮化鎵半導體材料市場的發展狀況 . 82 二、氮化鎵照亮半導體照明產業 . 83 三、 GaN 藍光產業的重要影響 . 85 第三節 2009-2010 年中國氮化鎵的研發和應用狀況 . 86 一、中科院研制成功氮化鎵基激光器 . 86 二、方大集團率先實現氮化鎵基半導體材料產業化 . 86 三、非極性氮化鎵材料的研究有進展 . 87 四、氮化鎵的應用范圍 . 87 第七章 2009-2010 年中國其他半導體材料運行局勢分析 . 88 第一節 砷化鎵 . 88 一、砷化鎵單晶材料國際發展概況 . 88 二、砷化鎵的特性 . 89 三、砷化鎵研究狀況 . 89 四、寬禁帶氮化鎵材料 . 90 第二節 碳化硅 . 93 一、半導體硅材料介紹 . 93 二、多晶硅 . 95 三、單晶硅和外延片 . 96 四、高溫碳化硅 . 97 第八章 2006-2009 年中國半導體分立器件制造業主要指標監測分 析 . 98 第一節 2005-2009 年（按季度更新）中國半導體分立器件制造行業數據監測回顧 . 98 一、競爭企業數量 . 98 二、虧損面情況 . 99 三、市場銷售額增長 . 101 2011-2015 年中國半導體市場調研與發展趨勢研究報告 9 四、利潤總額增長 . 102 五、投資資產增長性 . 103 六、行業從業人數調查分析 . 104 第二節 2005-2009 年（按季度更新）中國半導體分立器件制造行業投資價值測算 . 106 一、銷售利潤率 . 106 二、銷售毛利率 . 107 三、資產利潤率 . 108 四、未來 5 年 半導體分立器件制造 盈利能力預測 . 110 第三節 2005-2009 年（按季度更新）中國半導體分 立器件制造行業產銷率調查 . 113 一、工業總產值 . 113 二、工業銷售產值 . 114 三、產銷率調查 . 115 第九章 2009-2010 年中國半導體市場運行態勢分析 . 117 第一節 LED 產業發展 . 117 一、國外 LED 產業發展情況分析 . 117 二、國內 LED 產業發展情況分析 . 117 三、 LED 產業所面臨的問題分析 . 117 四、 2010-2014 年 LDE 產業發展趨勢及前景分析 . 118 第二節 集成電路 . 119 一、中國集成電路銷售情況分析 . 119 二、集成電路及微電子組件（ 8542）進出口數據分析 . 120 三、集成電路產量統計分析 . 120 第三節 電子元器件 . 121 一、電子元器件的發展特點分析 . 121 二、電子元件產量分析 . 122 三、電子元器件的趨勢分析 . 123 第四節 半導體分立器件 . 124 一、半導體分立器件市場發展特點分析 . 124 二、半導體分立器件產量分析 . 124 2011-2015 年中國半導體市場調研與發展趨勢研究報告 10 三、半導體分立器件發展趨勢分析 . 125 第十章 2009-2010 年中國半導體材料行業市場競爭態勢分析 . 127 第一節 2009-2010 年歐洲半導體材料行業競爭分析 . 127 第二節 2009-2010 年我國半導體材料市場競爭分析 . 128 一、半導體照明應用市場突破分析 . 128 二、單芯片市場競爭分析 . 129 三、太陽能光伏市場競爭分析 . 131 第三節 2009-2010