智慧芽氮化镓GaN技术洞察报告第

本报见习记者许伟

12月28日,智慧芽旗下智慧芽创新研究中心最新发布《第三代半导体-氮化镓(GaN)技术洞察报告》(下称“报告”),从技术角度全面洞察分析了氮化镓这一产业的诞生、产业发展和未来突破。

资料显示,氮化镓(GaN)主要是指一种由人工合成的半导体材料,是第三代半导体材料的典型代表,研制微电子器件、光电子器件的新型材料。氮化镓应用范围广泛,作为支撑“新基建”建设的关键核心器件,其下游应用切中了“新基建”中5G基站、特高压、新能源充电桩、城际高铁等主要领域。此外,氮化镓的高效电能转换特性,能够帮助实现光伏、风电(电能生产),直流特高压输电(电能传输),新能源汽车、工业电源、机车牵引、消费电源(电能使用)等领域的电能高效转换,助力“碳达峰,碳中和”目标实现。

智慧芽数据显示,全球在氮化镓产业已申请16万多件专利,有效专利6万多件。其中,保护类型以发明专利为主,行业技术创新度比较高。报告指出,该领域美日技术实力较强,中美日市场较热。

从氮化镓领域全球技术布局来看,中国、美国和日本为氮化镓技术热点布局的市场。其中,美国和日本起步较早,起步于20世纪70年代初,而中国起步虽晚,但后起发力强劲。值得注意的是,目前全球的氮化镓技术主要来源于日本。

报告显示,全球氮化镓主要创新主体的龙头主要集中于日本。氮化镓产业国外重点企业包括日本住友、美国Cree、德国英飞凌、韩国LG、三星等,中国企业代表有晶元光电、三安光电、台积电、华灿光电等。但目前中国企业和国外企业相比,专利申请数量仍有一定差距。

国内方面,LED龙头“三安光电”在氮化镓领域有一定技术储备。在氮化镓领域,三安光电同样集中于产业链中游——器件模组的研究年后,三安光电对可见光LED的专利申请量逐渐下降,并开始增加对Micro/MiniLED、GaN基FET的专利申请。

技术上看,氮化镓的重点技术主要包括三大方面:GaN衬底技术、氮化镓基FET器件技术、MicroLED显示技术。

报告显示,全球GaN衬底技术共有多件专利,其中有效专利量多件,占比为35.2%。其中,审中专利占比较少,可见未来有效专利增长空间较小。此外,日本和美国两大市场分布的专利较多。

整体上,氮化镓基FET器件正在向多单元模块化发展。报告显示,在这一领域中,美国、日本和中国为GaN基FET器件热点布局的市场,其中重点为美国市场。自年起,该技术领域开始快速发展,且到年后,发展速度进一步加快。头部企业中,日本企业仍占据大多数,且美国Cree和英特尔也占有一定的优势。

在MicroLED领域,巨量转移技术是该领域发展的重点。报告显示,Micro/MiniLED技术在近5年处于高速发展期,中国专利申请趋势与全球总体一致,并且近5年的发展势头迅猛,全球领先。在这一技术的全球主要专利申请人中,Facebook和苹果公司分别位列第一、第二,国内企业如京东方、歌尔股份、三安光电等也都名列前茅。

(编辑张明富)




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