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Un semi-conducteur de troisième génération GaN: une fréquence radio, la puissance, photoélectrons largement utilisé

1.1 ère 5G, semi-conducteurs de troisième génération avantages évidents

La première génération de matériau semi-conducteur de silicium se réfère principalement à (Si), le germanium (Ge) élément semi-conducteur. Ils toutes sortes de zones de dispositifs discrets et circuits intégrés, l'information électronique ingénierie de réseau dans l'industrie des technologies de l'information internationale a été très largement utilisé.

matériau semi-conducteur de deuxième génération se réfère à un des matériaux semi-conducteurs composés tels que l'arséniure de gallium (GaAs), l'antimoniure d'indium (l'InSb), le phosphure d'indium (InP), ainsi que ternaire matériau semi-conducteur composé, tel que l'arséniure de gallium et d'aluminium (GaAsAl), le phosphore arséniure de gallium (GaAsP), et ainsi de suite. Certains matériau semi-conducteur en solution solide, tel que le silicium-germanium (Ge-Si), l'arséniure de gallium - phosphure de gallium (GaAs-GaP) et analogues; matériau verre-semi-conducteur (également connu sous le semi-conducteur amorphe), tel que du silicium amorphe, de l'oxyde vitreux semi-conducteurs et similaires; matériau semi-conducteur organique, comme la phtalocyanine, la phtalocyanine de cuivre, et le polyacrylonitrile. matériau semi-conducteur de deuxième génération est principalement utilisée pour la fabrication, à grande vitesse à haute fréquence, de l'électronique de haute puissance et d'un dispositif d'émission de lumière, il consiste à produire des micro-ondes à haute performance et des dispositifs à ondes millimétriques et la lumière dispositif d'émission excellent matériau.

La troisième génération de matériau semiconducteur est essentiellement du carbure de silicium (SiC), le nitrure de gallium (GaN), l'oxyde de zinc (ZnO), le diamant, le nitrure d'aluminium (AlN) est représenté par l'intervalle de bande large (bande interdite Eg > 2.3eV) des matériaux semi-conducteurs.

Un large matériau semi-conducteur à bande interdite haute température, haute fréquence, et un dispositif de rayonnement à haute puissance. Par rapport à la première génération et de matériau semi-conducteur de deuxième génération, la troisième génération de matériau semi-conducteur ayant un intervalle de bande plus large, champ de claquage élevée, une conductivité thermique élevée, une plus grande vitesse et saturation d'électrons plus élevée anti-rayonnement, plus approprié pour la production de haute température, à haute fréquence, les dispositifs à haute puissance, et le rayonnement. Etude du courant à partir de la troisième génération de matériaux semi-conducteurs et des dispositifs de vue, la troisième génération de matériau semi-conducteur mature est SiC et le GaN, et l'étude est encore dans la troisième génération de matériaux semi-conducteurs ZnO, le diamant, le nitrure d'aluminium, etc. enfance.

1.2 avantages évidents GaN, époque 5G a de vastes scénarios d'application

Le nitrure de gallium (GaN) est un composé très stable, est dur et matériaux à haut point de fusion, un point de fusion de 1700 . GaN a un degré d'ionisation élevé est le plus élevé (0,5 ou 0,43) dans les composés III-V. Sous la pression atmosphérique, le cristal de GaN est une structure wurtzite généralement hexagonale, en raison de sa dureté, il est donc un bon matériaux de revêtement de protection. GaN a une excellente ventilation, une plus grande densité d'électrons et la vitesse d'électrons et des températures de fonctionnement plus élevées. GaN est une large bande interdite, est de 3,4 eV, et ont une faible perte de conduction, de haute densité de courant et d'autres avantages.

GaN est un semi-conducteurs à bande interdite directe III / V, est généralement utilisé pour la radio à micro-ondes, les trois champs électriques électroniques et optoélectroniques. Plus précisément, la direction de la radio à micro-ondes contient des communications 5G, radar d'alerte rapide, les communications par satellite, ainsi que d'autres applications, l'électronique de puissance, y compris la direction du réseau intelligent, le transport ferroviaire à grande vitesse, l'énergie nouvelle de l'automobile, l'électronique grand public et d'autres applications; direction opto-électronique comprenant LED, laser, optique applications de détection.

En second lieu, RF: Station 5G de base, un dispositif radar de fréquence radio promettant --GaN

2.1 GaN à une haute température, haute fréquence, les applications RF haute puissance avantages uniques

le premier produit commercial depuis 20 ans, depuis, GaN est devenu un concurrent important RF applications de puissance LDMOS et GaAs, les performances et la fiabilité continuent d'améliorer et de continuer à réduire les coûts. Le premier GaN sur SiC et dispositifs GaN sur Si presque simultanément, mais la technologie GaN sur SiC est plus mature. À l'heure actuelle dominent le marché dans le GaN sur SiC GaN RF a franchi le marché des infrastructures sans fil 4G LTE, et devrait RRH 5G de réalisation sous-6GHz (à distance Head Radio) doivent être déployées.

Dans le procédé de semi-conducteur classique, les CMOS à faible consommation d'énergie, d'intégration élevée, avantages à faible coût. Mettre en évidence les avantages de la compatibilité des processus SiGe, compatible avec toutes les nouvelles technologies de l'industrie des semi-conducteurs de silicium VLSI. GaAs a d'excellentes propriétés physiques dans le domaine de la transmission de puissance élevée. GaN à une température élevée, à haute fréquence, des applications de composants RF haute puissance unique. Sur la base de facteurs tels que le coût et la consommation d'énergie, beaucoup plus de produits finaux de consommation en utilisant la technologie CMOS, le CPE en utilisant CMOS et SiGe BiCMOS, point bas d'accès de puissance utilise CMOS, SiGe BiCMOS et GaAs; Champ de la station de base de haute puissance est GaAs et GaN le monde.

Par rapport au système 4G, 5G mMIMO ayant plus d'émetteur-récepteur et de traitement de signal de formation de faisceau d'antenne en utilisant l'unité d'énergie de fréquence radio fournie à l'utilisateur. système mMIMO 192 peut être relié à l'unité d'antenne 64 d'émission / réception (TRX) FEM, ces TRx FEM comportant des émetteurs-récepteurs 16 RFIC et quatre frontal numérique (DFE), un type LTE 4 émetteurs-récepteurs MIMO 4T par rapport à la performance de traitement de signal numérique peut être augmenté de 16 fois. Sous la conception 5G mMIMO, une forte augmentation du matériel de traitement du signal affecte considérablement la taille du système, la consommation d'énergie est également proche de la puissance de traitement du signal à bord des amplificateurs de puissance, dans certains cas, plus encore que la puissance de l'amplificateur de puissance à bord la consommation.

mMIMO conception classique permet de réduire l'architecture d'émetteur-récepteur de module, les étapes de conversion de numérique en analogique requis, ce qui réduit la taille et le poids de l'antenne 5G. Par rapport au dispositif LDMOS, un silicium GaN offrent de bonnes performances à large bande et une excellente densité de puissance et d'efficacité, pour répondre aux spécifications rigoureuses de la chaleur, en même gain de temps précieux espace PCB est antenne réseau mMIMO étroitement intégré.

GaN est très approprié pour la haute fréquence et le champ d'onde à large bande millimètre de largeur nécessaire pour répondre aux exigences de rendement et de petite taille. applications de bande de fréquences ondes millimétriques en utilisant des techniques de formation de faisceau, il faudra très directionnel, ce qui signifie que le sous-système RF nécessiterait un grand élément actif pour entraîner une ouverture relativement compact. GaN est très approprié pour ces applications en raison de la bonne performance des emballages de petite taille est l'une des caractéristiques les plus importantes de GaN.

Dans amplificateurs de grande puissance, la technologie LDMOS en raison de ses limites basse fréquence fait peu de progrès en termes de puissance élevée RF. La technologie GaAs peut fonctionner au-dessus de 100 GHz, mais leur faible conductivité thermique, ce qui limite la tension de service et le niveau de puissance de sortie. la technologie 50V GaN / SiC fournit des centaines de haute fréquence de watts de puissance de sortie, et peut fournir la robustesse et la fiabilité requise pour le système radar. HV GaN / SiC pour obtenir plus de puissance, tout en réduisant considérablement la quantité de transistors de puissance RF, la complexité et le coût global du système.

2.2 GaN taille du marché RF en 2024 à environ 2 milliards $, CAGR de 21%

GaN est plus préoccupé par la forte puissance, scène de radio à haute fréquence sur le marché. Depuis GaN a une puissance de sortie élevée et une petite zone à haute fréquence, l'industrie de la radio GaN a été largement adopté. Avec l'avènement 5G, GaN trouver un siège dans la station de base macro sous-6GHz et vague millimètres (24GHz ou plus) de la petite station de base. GaN marché RF en 2018 passera de 645 millions $ en 2024 à environ 2 milliards $, principalement en raison de l'infrastructure des télécommunications et de promouvoir l'application de la défense dans les deux sens, les communications par satellite, câble et large bande puissance RF a également fait une contribution.

Avec les nouveaux systèmes radar mise en uvre de la matrice à balayage électronique actif à base de nitrure de gallium (AAES), devrait radar militaire GaN à base de GaN à dominer le marché militaire, contre 2018 de 270 millions $ en 2024. 977 millions $ US, CAGR de 23,91%, avec un potentiel de croissance important. GaN sans fil de taille du marché de l'infrastructure de 304 millions $ en 2018 pour passer de 2024 à 752.000.000 $, CAGR de 16,3%. GaN câble marché du haut débit est passé de 2018 de 15,5 millions $ en 2024. 65 millions $, CAGR de 26,99%. marché de l'énergie RF GaN est passé de 2018 à 2000000-2024 $ est 10460 $ Wan, de 93,38% CAGR, a une grande place pour la croissance.

L'introduction de GaN peut améliorer significativement l'efficacité de l'extrémité avant, la nouvelle technologie rendant approprié pour des applications de haute puissance et de faible puissance dans une station émettrice-réceptrice de base (BTS) des écosystèmes, devrait GaN sur Si à contester la station émettrice-réceptrice de base (BTS) et la puissance de fréquence radio solutions LDMOS disponibles sur le marché. Afin de répondre aux divers besoins 5G, les besoins du fabricant GaN pour offrir un plus grand choix pour couvrir le niveau de fréquence et de puissance.

Dans la communication par satellite à haute fréquence nécessite une grande puissance devrait remplacer progressivement les solutions GaAs GaN. Dans la télévision par câble (CATV) et le marché du radar civil, par rapport à la LDMOS ou GaAs coût GaN est encore élevé, mais sa valeur est évidente. Pour les représentants de GaN énorme marché de transmission de puissance RF niveau de consommation, GaN sur Si peut fournir une solution plus rentable.

2.3 GaN marché RF: règle américaine et japonaise, suivie par l'Europe, la Chine Nouvelle

Selon les statistiques Yole, en 2019 le total mondial de 3750 brevets peut être divisé en plus de 1700 familles de brevets. Ces brevets concernent épitaxiale GaN RF, les dispositifs semi-conducteurs RF, les circuits intégrés et l'emballage. Cris (Wolfspeed) a la force de brevets la plus forte de la concurrence dans les demandes de brevets GaN HEMT RF, en particulier, est un leader dans la technologie, GaN sur SiC, loin devant son principal rival brevet Sumitomo Electric et Fujitsu. MACOM Intel et est la plupart des applications de brevets actifs RF GaN, principalement axées sur l'art GaN sur Si. Les nouveaux entrants GaN RF sur le terrain HEMT des brevets principalement les entreprises chinoises, comme HiWafer (core Shanghai Granville), troisième Anji Cheng, Jin Hua Chong Wei.

Lié à RF brevet GaN sur Si depuis 2011, n'a cessé de croître, liée à GaN onSiC du brevet a été fluctuant. RF GaN sur Si brevet, 17 pour cent du brevet RF substrat GaN expressément indiqué pour GaN. Le principal Déposant est Intel et MACOM, suivi par Sumitomo Electric, Infineon, Panasonic, HiWafer, CTEC, Fujitsu et Mitsubishi Electric

art GaN MMIC, Toshiba et crie (Wolfspeed) a le plus portefeuille de brevets importants. la position IP crie dans le domaine est la plus forte, mais Toshiba est actuellement le plus demandeurs de brevets actifs pour renforcer encore sa position de propriété intellectuelle dans les années à venir. Les participants principaux nouveaux Tiger micro-ondes (micro-ondes de Tiger) et Jin Hua Chong Wei. Dans les zones GaN RF PA, Cris (Wolfspeed) leader. Parmi les autres principaux fournisseurs IP Toshiba, Fujitsu moteurs, Mitsubishi Electric, Qorvo, Raytheon et Sumitomo, les nouveaux entrants ont MACOM. GaN commutateur RF, Intel la plupart des nouveaux arrivants actifs, ont Tagore technologie. Intel est un important brevet de personnes ont demandé GaN filtre RF

En troisième lieu, l'électronique de puissance: GaN charge rapide promeuvent, l'électronique automobile dans la petite taille, rendement élevé Temps

3.1 GaN a une variété d'applications dans la scène électronique automobile

la technologie GaN devrait améliorer considérablement la gestion d'énergie, la production d'énergie et les applications de puissance de sortie. 2005 électronique de puissance gère environ 30% de l'énergie, est attendue d'ici 2030, ce chiffre atteindra 80%. Cela équivaut à économiser plus de trois milliards d'électricité kwh, l'énergie peut prendre en charge plus de 30 millions de foyers pendant un an. À partir d'un chargeur de téléphone intelligent au centre de données, tous les appareils sont alimentés directement à partir de la grille peut bénéficier de la technologie GaN pour améliorer l'efficacité et à l'échelle des systèmes de gestion de l'alimentation.

Silicon Interrupteur résolu avec succès basse tension ( < Et la commutation des questions d'efficacité de fréquence de 100 volts) ou une tolérance à haute tension (IGBT et un dispositif de super-jonction) a été ajouté. Cependant, en raison des limites de silicium, un transistor MOS de puissance unique de silicium ne peut pas fournir toutes les fonctionnalités. des transistors de puissance large intervalle de bande (par exemple, GaN et SiC) peuvent fournir une grande efficacité de puissance à haute pression et à haute fréquence de commutation, de sorte que le produit beaucoup plus que le MOSFET de silicium.

En raison de différences dans les propriétés des matériaux, de SiC est supérieure aux 1200V haute tension, des applications de puissance élevée avec avantage, mais il est plus approprié pour les dispositifs GaN 40-1200V applications à haute fréquence, en particulier dans les 600V / 3KW applications suivantes. Ainsi, dans le micro-onduleur, entraînement du moteur d'asservissement, UPS et d'autres domaines, la position GaN de contester la MOSFET classique ou un dispositif IGBT. produits de puissance GaN laisser plus de lumière efficace.

Caractéristiques et fonctions de la voiture actuelle est l'électronique de puissance et d'entraînement au bus traditionnel de distribution 12V un fardeau supplémentaire. Pour 48V système de bus, la technologie GaN peut améliorer l'efficacité, réduire la taille et de réduire le coût du système. Et en maintenant la distance de type lumière fonction de mesure (lidar) en utilisant un laser pulsé pour fournir un environnement de véhicule rapide à haute résolution d'image de 360 ° en trois dimensions, la technologie laser GaN permet une vitesse de transmission du signal est beaucoup plus élevé que des dispositifs MOSFET de silicium similaires. Le radar laser à base de GaN de véhicule auto-conduite peut voir plus loin, plus vite, mieux, devenant ainsi les yeux du véhicule. De plus, pour une efficacité élevée de travail GaN FET, pour atteindre l'efficacité maximale du système d'alimentation sans fil à faible coût. Quand un projecteur LED à haute intensité, la technologie GaN peut améliorer l'efficacité et réduire les coûts du système et la gestion thermique. Et une fréquence de commutation élevée permet plus de travail dans la bande AM, et de réduire les interférences électromagnétiques. Dans l'ensemble, GaN a un scénario riche en électronique automobile.

3.2 GaN peut offrir un meilleur choix pour le marché du chargeur de batterie de nouvelle génération

GaN remplacera le silicium dans de nombreuses applications dans les années à venir, ce qui est la première application charge rapide peut être produit en masse. À une tension d'environ 600 volts, la surface de la puce de GaN de performance, l'efficacité et la fréquence de commutation du circuit est nettement mieux que le silicium, et donc un chargeur mural peut être utilisé à la place de GaN de silicium. l'écran de 5G plus en plus, la demande correspondant à la vie de la batterie de téléphone portable augmente, ce qui signifie une augmentation de la capacité de la batterie. GaN techniques de charge rapide peut résoudre le problème d'un grand temps de charge de la batterie apporte.

Le silicium est atteint progressivement ses limites physiques, notamment en termes de densité de puissance. Ceci à son tour limite l'étendue des dispositifs de puissance de silicium avec un ensemble compact. En très haute tension, la fréquence de commutation et de la température, GaN et a une performance supérieure par rapport au silicium, permet d'améliorer significativement l'efficacité énergétique. GaN à la fin de 2018 est apparu sur le marché secondaire, principalement Anker, Aukey et RAVpower du chargeur 24-65 watts.

Après la séparation de GaN et GaN années 2000 pour intégrer la recherche universitaire depuis de nombreuses années dans les années 1990, la source GaNFast IC Navitas est devenu l'industrie reconnue, des solutions de nouvelle génération commercialement intéressante. Il peut être utilisé pour concevoir plus petits, plus légers, plus rapides chargeurs et adaptateurs de puissance. Et l'unité de demi-pont puissance IC GaNFast des conducteurs et de la logique est intégré de façon monolithique silicium 650V GaN FET, en utilisant un plat quadruple paquet sans plomb (QFN). La technologie GaNFast permet la commutation des fréquences jusqu'à 10 MHz, ce qui permet l'utilisation de plus petits, plus légers des composants passifs. En outre, l'inductance parasite limite la vitesse de commutation de Si et GaN circuits discrets précédemment, intégrés et peut réduire le retard et éliminer l'inductance parasite.

3.3 marché de l'énergie GaN en 2024 à environ 350 millions $, CAGR de 85%

Septembre 2019, OPPO a annoncé son chargeur intégré rapide des dispositifs HEMT GaN 65W dans le secteur minier, GaN est entré dans l'application de consommation grand public en 2019. En Février 2020, le millet millet entreprise dans la conférence a également annoncé 10 à l'aide de 65W GaN charge rapide, ce qui provoque beaucoup d'attention sur le marché, les dispositifs de puissance GaN devrait accélérer l'adoption en 2020. Parce que le chargeur GaN a une petite taille, à feu doux, haute puissance, les caractéristiques de support de protocole PD, GaN est prévu dans l'ordinateur portable chargeur futur unifié et le marché du chargeur de téléphone portable.

Selon les prévisions Yole, chargeur rapide par conduits applications grand public, 2024 marché de l'énergie GaN dépassera 350 millions $, CAGR de 85%, il y a une grande place pour la croissance. En outre, GaN devrait également entrer dans les télécommunications et les applications électriques automobiles et industrielles. Du côté de la production pour voir, des semi-conducteurs de puissance GaN a commencé les livraisons de volume, mais son prix est encore cher. les coûts de fabrication sont un obstacle majeur à la croissance du marché, parce que ce jour est encore l'utilisation principale de GaN et moins de 6 pouces de production plaquette. Une fois que le coût peut être réduit à un certain seuil, le marché éclatera.

charge rapide basé sur un téléphone de la concurrence féroce, OPPO, in vivo, le millet et d'autres fabricants de téléphones mobiles chinois pilotera la croissance rapide du marché de l'énergie GaN. champ de dispositif de puissance GaN a été dominée par la CBE, GaN Systems, Transphorm et Navitas GaN pur et d'autres start-up, dont les produits sont principalement TSMC, Episil ou fonderie X-FAB. fonderies émergents domestiques, les trois-noyau Anji Cheng et Shanghai Granville a la capacité de production de masse de dispositifs de puissance GaN

3.4 Infineon et Transphorm est un chef de file dans le domaine de GaN brevet de puissance

Avec les fabricants OEM chinois OPPO utilise 65W GaN HEMT dans son chargeur rapide, GaN entre dans les applications grand public traditionnels. En 2024, dépassera 350 millions $, CAGR de 85% la valeur du marché de l'énergie GaN. Dans la compétition féroce au cours des dernières années, Infineon et Transphorm la puissance supérieure maitrisées brevet GaN. brevets Infineon les plus complets, les activités commerciales dans divers scénarios de GaN. Le Transphorm est la principale GaN de puissance, est à la tête d'autres concurrents.

Avec son Infineon International Rectifier acquis en 2014 (International Rectifier) menant configuration tandem brevets (topologie cascode) Les domaines connexes. Fujitsu et Transphorm ont des brevets importants liés au transistor GaN de type E. Infineon, EPC, et Renesas effectuent actuellement GaN R & D et la demande de brevet activement. Et, Intel et Infineon développent la technologie pour les dispositifs de puissance GaN monolithiques intégrés avec d'autres types de dispositifs (par exemple, des circuits RF et la LED et / ou la technologie Si CMOS).

Quatrièmement, le photoélectron: GaN de faible puissance, haute lumière rendement d'émission de la LED, une puissance de laser ultraviolet

4.1 matériau de base LED bleue GaN, a d'importantes applications dans les micro LED, un laser ultraviolet

En 1993, la société Nichia Shuji Nakamura vient de lancer la première LED bleue GaN luminosité élevée, résoudre le problème depuis 1962, l'avènement de la LED bleue efficace manquant, en 1996, pour la première fois en LED bleu recouvert de phosphore jaune pour obtenir une émission de lumière blanche, a ouvert une nouvelle ère de l'éclairage LED blanche. LED blanche mise en oeuvre actuelle, il existe trois méthodes principales: (1) une substance fluorescente jaune d'excitation de DEL bleue, la couleur de la lumière blanche de mélange pour obtenir deux yuan, (2) excité par les rayons ultraviolets luminophore tricolore à LED, une lumière blanche émise par la synthèse de la substance luminescente; (3 ) en se basant sur le principe de trois couleurs primaires, rouge, vert et bleu puce LED synthétisé lumière blanche. Ces méthodes permettant d'obtenir l'éclairage LED blanc ont leurs propres avantages et inconvénients.

Micro technologie d'affichage LED est la prochaine génération, la luminance supérieure à un art antérieur OLED, un meilleur rendement lumineux, mais la consommation d'énergie plus faible. Mai 2017, Apple a commencé à développer une nouvelle génération de la technologie d'affichage. Février 2018, Samsung a introduit la LED Micro TV sur le CES 2018. Micro technologie d'affichage LED peut être plus mince conception de la structure LED, la miniaturisation du tableau, seulement environ 1 ~ 100 microns nuances de taille, mais la précision jusqu'à 10.000 fois la LED conventionnelle. En outre, Micro LED sur l'afficheur OLED caractéristiques similaires, sans rétro-éclairage et peut être auto-lumineux, la seule différence est que OLED est une matière organique auto-lumineux. OLED est actuellement favorisée par les grands fabricants, parce que le temps de réponse, angle de vision, peut être les aspects de la flexibilité, la couleur et la consommation d'énergie sont mieux que TFTLCD, mais  Micro LED plus facile d'ajuster avec précision la couleur, et a une vie plus longue et une luminance d'émission plus élevée. Micro LED devrait se poursuivre après OLED, la qualité d'affichage pour être une autre technologie push.

LED à base de GaN LatticePower substrat de silicium en cours de 8 pouces pour obtenir une production de masse, et obtenu une excellente uniformité de la longueur d'onde de dispersion de la plaquette de 8 pouces inférieur à 1 nm dans une seule chambre de MOCVD, ce qui est crucial pour la LED Micro importante. 12 pouces commercial et au-dessus du silicium Wafer a entièrement mûri, avec l'introduction de la cavité de MOCVD épitaxiale très uniforme grande, la mise à niveau du substrat de silicium épitaxiale conduit à une plus grande taille est difficile pas exister de nature Wafer. Par conséquent, les caractéristiques du substrat de silicium est la technique à base de GaN pour la fabrication de puces LED Micro sélection naturelle.

matériau de nitrure de gallium (GaN), en raison de ses caractéristiques de haute fréquence est un bon matériau pour la préparation de dispositifs UV, la puce à double ultraviolet avec de larges perspectives. système de suppression d'explosion d'incendie (réservoirs au sol et des véhicules blindés, des navires et des avions), guidée par UV, avertissement UV, les rayons ultraviolets de communication, le positionnement de sauvetage UV atterrissage des avions (terre) guidé l'exploration spatiale: Dans le domaine militaire, les applications militaires typiques sont , la radiation nucléaire, et la surveillance des agents de guerre biologique, la détection d'explosifs. Dans le domaine civil, les applications typiques sont: la détection de la flamme, une détection de décharge corona, le diagnostic suivi médical, la surveillance de la qualité de l'eau, la surveillance atmosphérique de détection biologique criminelle. Cela peut être vu par le GaN a dans le domaine de la microélectronique et de l'optoélectronique large gamme d'applications où des lasers ultraviolets à base de nitrure de gallium dans le durcissement UV, stérilisation UV et d'autres domaines ont des applications importantes, mais aussi au centre de recherche dans le monde.

Selon l'autorité américaine de l'aviation des médias "Airport-technologie" rapports, afin de freiner le nouveau coronavirus (2019-nCov) de propagation rapide, l'aéroport international de Los Angeles (LAX), l'aéroport international de San Francisco (SFO) et à New York John F. Kennedy International Airport (JFK) ont permis à US Dimer UVC UVC Innovations société robots ultraviolet germicide pour toute cabine d'avion entrant et sortant de procéder à une stérilisation complète, afin de prévenir efficacement le nouveau coronavirus (2019-nCov) diffusion. Son système GermFalcon utilisations UVC ultraviolets et éliminer les virus dans l'air, les bactéries et les superbactéries, la conception globale du système de sorte que toutes les surfaces de la cabine de l'avion est exposé à la stérilisation UVC sur la surface intérieure de la cabine de l'avion. Le noyau de la technologie de source de lumière ultraviolette LED GaN, le robot comprend un poids global de lumière, faible consommation d'énergie, la bande de longueur d'onde d'émission avantages contrôlable réglable (sans danger) a.

4.2 GaN Optoelectronics marché est en croissance rapide, par incréments de la taille du marché de

Selon l'analyse LEDinside, marché de l'éclairage LED en 2018-2023 TCAC de 6%. Dans la nouvelle ère de l'Internet des choses et 5G, la sagesse d'une pénétration du produit augmentation plus rapide, les possibilités d'éclairage de la maison intelligente est sur le point d'entrer en éruption. En outre, le 2022 LED Micro et Mini LED de valeur de production du marché devrait atteindre 1,38 milliard $. La prochaine génération de la technologie de rétro-éclairage LED Mini sera diverses axées sur le développement des fournisseurs pour 2023 le marché Mini LED devrait atteindre 1 milliard $. Afficher les applications où le taux de croissance le plus rapide, 2018-2023 CAGR devrait dépasser 50%.

Micro chaîne de l'industrie LED est globalement divisé en puces de DEL, le transfert, le panneau terminal avec les quatre aspects importants de l'application, et la puce côté application Actuellement, la plupart des efforts visant à promouvoir grande, moyenne maillon faible. Les fabricants placés respectivement en amont Osram, Nichia, puissance cristalline, fiche Nai (PlayNitride) et Saman analogues; cours moyen LuxVue, PMDEL et ITRI, en aval d'Apple, Sony et Lumiode analogues. Du point de vue régional, les fabricants européens et américains l'accent sur le développement d'applications d'extrémité aval, le développement des principaux composants des fabricants d'Asie-Pacifique se concentrer.

Selon LEDinside a publié le « 2019 marché des applications LED UV profonde rapport » montre, 2018 marché mondial LED UV a atteint 299 millions de dollars américains, devrait la taille du marché en 2023 atteindra 991 millions de dollars américains, 2018-2023 CAGR de 27%. LED UV de larges perspectives de développement attirent de plus en plus les fabricants à entrer.

Une diode à semi-conducteur ultraviolet profond à base de nitrure de gallium électroluminescente (DEL) est le courant principal du développement de la source lumineuse de désinfection UV, une source de lumière de petite taille, une efficacité élevée, une longue durée, seulement un couvercle de module de puce de la taille du pouce, il peut délivrer en outre que le mercure plus forte lumière ultraviolette. En raison de son plein avantage potentiel à la lumière froide LED, LED UV profonde est reconnue produits alternatifs économie future énergie UV mercure vert. Cependant, seuil haut de la technologie LED profonde ultraviolet, est actuellement en cours de développement, en termes de puissance optique, l'efficacité lumineuse, la vie, le coût et d'autres encore à améliorer. Ces dernières années, la technologie des puces LED UV profond et le niveau de performance a fait des progrès rapides dans certaines régions a été des applications haut volume, l'avenir devrait être plus largement utilisé.

À l'heure actuelle sur le marché des produits haut de gamme sont encore UV profonde LED principalement vers le Japon, les entreprises basées sur la Corée du Sud, mais de plus en plus les sociétés de semi-conducteurs nationaux ont commencé à se concentrer sur l'industrie ultraviolet profond, menée en profondeur la mise en page. L'agencement d'une puce DUV - Ensemble - Module de chaîne Jason Qingdao (en harmonie photoélectrique), trois puces optiques LED DUV, pourpre Hubei, Direction de Luan, HC SemiTek, un Hongli Bing, et performance puce de détecteur photoélectrique sensible aux UV gallium. À l'heure actuelle, photoélectrique sensible de gallium est la seule entreprise a une technologie de puce de capteur UV, ils ont développé un nitrure de gallium et de carbure de silicium puce de capteur UV haut de gamme a été mis en production de masse, l'eau potable, l'air, la nourriture, l'habillement et l'équipement médical purification UV et d'autres domaines a été l'application à grande échelle.

V. GaN importante cardage de la chaîne commercial et industriel

5.1 CREE: le plus grand fabricant de dispositifs SiC et GaN du monde

Crie (Wolfspeed) dans la position de premier plan dans les puces de LED mondiales, composants LED, l'éclairage, des dispositifs de conversion de puissance et le marché de la communication sans fil. dispositifs de puissance SiC cri avec GaN dispositifs RF et la capacité de production, que le marché des appareils de puissance SiC, Wolfspeed a la plus grande part de la société dirige également la vague de changement taille plaquette SiC. Sur le marché GaN RF, Wolfspeed à la deuxième place. Le volume d'expédition GaN HEMT de la société plus de 15 millions, et d'élargir les services de fonderie GaN sur SiC

5.2 Infineon: le premier fournisseur de solutions de semi-conducteurs et système du monde

Infineon (Infineon) offre une variété de solutions de semi-conducteurs, y compris un micro-contrôleur, les pilotes LED et capteurs automobiles et de la gestion de l'alimentation IC. Suite à l'annonce en Juin 2019 acquisition de Cypress (Cypress), Infineon comme huitième plus grand fabricant de puces au monde. Infineon maintenir sa position de leader sur le marché comprennent l'alimentation IC et d'atteindre la plus grande croissance naturelle de l'industrie. A partir de 2018, Infineon dans une part IGBTs séparée du segment de marché de 37,4%, au premier rang, de la part MOSFET segment de marché de 26,4%, au premier rang.

5.3 Sumitomo Electric: les dispositifs mondiaux GaN RF fournisseurs plus

Sumitomo Group a 400 ans d'origine historique, électrique de Sumitomo (Sumitomo Electric) produit principalement amplificateur GaAs à faible bruit (LNA), un amplificateur GaN, émetteur-récepteur optique et modules. SEI est le plus grand fournisseur de composants RF GaN du monde, des dispositifs RF également Huawei premier GaN plus grand fournisseur Sumitomo Electric fournissent également un grand nombre du module émetteur-récepteur optique et Huawei, Huawei classé les fournisseurs de grande colonne centrale 50. Sumitomo Electric GaN substrat monopoliser le marché mondial, sa technologie dans une position de leader dans l'industrie.

5.4 Navitas: première puissance GaN IC du monde - créateur de la technologie GaNFast

Navitas Semiconductor a été fondée en 2014, vise à promouvoir la révolution à grande vitesse dans le domaine de l'électronique de puissance. Navitas que la haute fréquence de commutation et l'efficacité énergétique du système d'alimentation peut être combinée avec une augmentation substantielle de la vitesse de charge et la densité de puissance, et réduire les coûts. Navitas invention, la première puissance GaN l'industrie IC, la technologie permet d'accélérer les temps de commutation 100, tout en économisant l'énergie de 40% ou plus.

Technique y compris le premier MOSFET de puissance plan commercial de l'industrie, une première puissance à haute tension du circuit intégré, le premier pilote + MOSFET intégré, le premier jeu de puces MOS de puissance dédié, le premier transistor MOS de puissance GaN en cascade et tous les principaux produits électroniques de puissance sur le marché un autre produit. équipe Navitas a créé plus de 4 milliards $ dans la nouvelle entreprise de semi-conducteurs de puissance. Millet à 65W GaN charge rapide publié en Février 2020, qui utilise la puce Navitas fournit.

5.5 Une optique trois: mise en page complète GaN dispositifs de puissance RF, leader national opto-électronique

Une optique trois éclairage conventionnel géant puce LED, qui permet d'obtenir la production de puces LED UV profond en 2019, dans le secteur en amont de la chaîne de production. En tant que principal fournisseur de la puce LED UV profonde, la société profonde LED UV UVC puces sont largement utilisés pour l'air, l'eau et désinfecter la surface et d'autres produits finaux scénarios Xiaosha. Conditions d'utilisation puissance optique, trois propriétés optiques sont déjà UVC international même niveau, 2-4% d'efficacité lumineuse peut être atteint. Depuis le début de cette année, trois surintensités optiques de la demande a reçu un certain nombre de clients et le gouvernement, la société a puce UVC à plein état de la production. Société 260 ~ 280nm DUV bande de longueur d'onde produit UVC a accumulé cent clients.

Un trois optiques actuellement en construction dans la zone centrale une base Mini / Micro LED R & D, investissements se sont élevés à 12 milliards de yuans (1,7 milliard $). Saman dilate puce GaN et GaAs Mini / Micro LED et le développement d'une base de développement affichage 4K. En même temps, Saman prévoit également de construire 1.610.000 puce GaN Mini / Micro LED à la base, la capacité de production annuelle de 750.000 puces GaAs Mini / Micro LED et 840004K affichage de. GaN peut inclure affaires annuel bleu Mini les puces LED 720.000, 90000 bleu puce Micro LED, vert Mini les puces LED 720.000 et 80.000 puce verte Micro LED, et une partie de la circulation GaAs comprenant une capacité annuelle de 660.000 Mini rouge 90000 LED rouge puces et les puces LED Micro. En outre, trois optiques collaborent déjà officiellement avec Samsung Electronics pour développer conjointement la technologie Mini / Micro LED.

Trois Anji Cheng a été créé en 2014, est LED entreprises de fabrication puce Sanan Optoelectronics (600703) filiale, basée sur la technologie des affaires de GaN et GaAs, est une société spécialisée dans la fabrication de services de fonderie de semi-conducteurs composés à la RF, à ondes millimétriques et marché de l'optique électronique de puissance, comprend un matériau de substrat, la croissance épitaxiale et la capacité d'intégrer l'industrie de fabrication de puce.

Un Jicheng trois et prévues terrain 281 acres, avec un investissement total de 3,0 milliards, la capacité de planification de 300000 / an plaquette semi-conductrice GaAs à grande vitesse, 300000 / an puces semi-conductrices GaAs à haute vitesse, 60000 / an GaN semi-conducteurs de puissance plaquette, 60000 / GaN puce semi-conductrice à haute tension. Site officiel montre trois Une radio à micro-ondes Jicheng a été construit dans le domaine de la spécialisation, l'échelle de 4 pouces, la ligne de production de fabrication de plaquette composé de 6 pouces, a été introduite dans le domaine des circuits électroniques de haute fiabilité, à haute densité de puissance du silicium et de la diode de puissance SiC dispositifs de puissance à base de GaN.

5.6 Shanghai Granville noyau: fonderie pur-play chinois fabricants (fonderie) de la nouvelle force

Shanghai Granville noyau matériel d'aviation privé et société filiale technologique Hite (002023), pour fournir la fonderie, la conception et de tests. Activement élargir semi-conducteur composé d'une entreprise, le semi-conducteur composé a construit des lignes de production commerciale de 6 pouces et le développement complet, y compris l'arséniure de gallium, le nitrure de gallium, le carbure de silicium et le phosphure d'indium, y compris les 6 produits de traitement peuvent être fabriqués pour supporter l'amplificateur de puissance mixte fréquence, amplificateurs à faible bruit, des commutateurs, des photodétecteurs, lasers et autres produits d'électronique de puissance, affaires couvre l'aviation, l'aérospatiale, par satellite, et d'autres domaines de l'électronique grand public, sont largement utilisés dans une communication mobile 5G, électronique de puissance, les communications optiques, et d'autres la perception 3D terrain.

Le rapport montre qu'en 2018 Hite haut que 100 clients de fournir des produits et des services techniques, arséniure de gallium a été atteint 37 commandes, le nitrure de gallium a introduit six clients. Certains de ces produits obtenus expéditions de volume et de la production de masse OEM, les produits de la station 5G de base grâce à la vérification de la performance, la fiabilité est actuellement en phase de validation, les dispositifs de puissance GaN ont été la production à petite échelle, avec le progrès continu 5G processus de déploiement commercial, en termes de fréquence radio 5G donneront lieu à un grand nombre de demande de nitrure de gallium pour les composants, a de larges perspectives de marché.

5.7 GaN fabricants mondiaux de la chaîne industrielle et des représentants de la liste de sept sections

Sixième, des conseils d'investissement

5G construction à grande échelle de stations de base pour GaN RF il y a une demande énorme, le marché mondial GaN RF est dominé par Sumitomo Electric (premier), Cris (seconde) occupent, dans lequel Sumitomo Electric est le plus grand fournisseur Huawei GaN dispositifs RF. les fabricants nationaux relativement faibles dans GaN domaine RF, mais il n'y a pas moins de fournisseurs mise en page.

marché de l'énergie GaN est principalement tirée par la charge rapide, principalement liée à la force de sa croissance et la force des fabricants nationaux de téléphonie mobile pour promouvoir le GaN zone de charge rapide. À l'heure actuelle pour voir cette année, et certaines de ses filiales mètres phare de la marque OV sera standard GaN charge rapide, les livraisons de GaN de charge rapide sont susceptibles de se lancer cette année. Millet GaN charge rapide puissance IC fournie par un fabricant Navitas États-Unis, la puissance IC pour contrôler principalement par les fabricants étrangers, les fabricants nationaux ont la mise en page en termes de dispositifs de fonderie de puissance GaN.

Optoélectronique, la nouvelle épidémie de pneumonie couronne conduit à court terme la demande d'UVC LED à base de GaN profonde ultraviolet haute, et à long terme, la nouvelle technologie est respectueux de l'environnement, Fuji efficace de la source de lumière UV est sélectionnée, les besoins à court terme et la taille du marché à long terme est très impressionnant. Trois autres fabricants nationaux optiques réaliser la production de puces LED UV profonde en 2019, en amont de la chaîne de l'industrie des produits, a certains obstacles techniques.

Conseils d'investissement: Nous sommes optimistes sur les trois sécurité Optoelectronics GaN dispositifs de puissance RF, profonde mise en page de la puce LED UV de l'ensemble, le dispositif de GaN prometteur élevé OEM Hite, optimiste sur les règles voiture fournisseurs d'énergie GaN technologie Wingtech, propose une mise au point sur HC SemiTek, Silan .

(Rapport Source: CITIC Securities Construction)

Pour un rapport, s'il vous plaît visitez le futur think tank www.vzkoo.com.

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