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半导体硅片行业分析

半导体硅片行业分析

1硅晶圆是重要的半导体材料，规模超百亿美元

硅晶圆是需求量最大的半导体材料

半导体材料是一类具有半导体性能（导电能力介于导体与绝

缘体之间）、可用来制作半导体器件和集成电路的电子材料，是

半导体工业的基础。半导体材料的研究始于19世纪，至今已发

展至第四代半导体材料，各个代际半导体材料之间互相补充。

第一代半导体：以硅（Si）、锗（Ge）等为代表，是由单一

元素构成的元素半导体材料。硅半导体材料及其集成电路的发展

导致了微型计算机的出现和整个信息产业的飞跃。

第二代半导体：以砷化镓（GaAs）、磷化铟（InP）等为代表，

也包括三元化合物半导体，如GaAsAl、GaAsP，还包括一些固溶

体半导体、非静态半导体等。随着以光通信为基础的信息高速公

路的崛起和社会信息化的发展，第二代半导体材料显示出其优越

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性，砷化镓和磷化铟半导体激光器成为光通信系统中的关键器件，

同时砷化镓高速器件也开拓了光纤及移动通信的新产业。

第三代半导体：以氮化镓（GaN）、碳化硅（SiC）、氧化锌（ZnO）

为代表的宽禁带半导体材料。具备高击穿电场、高热导率、高电

子饱和速率及抗强辐射能力等优异性能，更适合于制作高温、高

频、抗辐射及大功率电子器件，在半导体照明、新一代移动通信、

能源互联网、高速轨道交通、新能源汽车、消费类电子等领域有

广阔的应用前景。

第四代半导体：以氧化镓（Ga2O3）、金刚石（C）、氮化铝

（AlN）为代表的超宽禁带半导体材料，禁带宽度超过4eV；以

及以锑化物（GaSb、InSb）为代表的超窄禁带半导体材料。超宽

禁带材料凭借其比第三代半导体材料更宽的禁带，在高频功率器

件领域有更突出的特性优势；超窄禁带材料由于易激发、迁移率

高，主要用于探测器、激光器等器件的应用中。

硅材料制造全球绝大部分的半导体产品，也是占比最大的半

导体制造材料。在1950年代初期，锗是主要的半导体材料。但

锗半导体器件的耐高温和抗辐射性能较差，到1960年代逐渐被

硅材料取代。由于硅器件的漏电流要低得多，且二氧化硅是一种

高质量的绝缘体，很容易作为硅器件的一部分进行整合，至今半

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导体器件和集成电路仍然主要用硅材料制成，硅产品构成了全球

绝大部分半导体产品。根据SEMI的数据，在硅晶圆制造过程中，

半导体硅片（硅晶圆）也是占比最大的原材料，2018年约38%。

半导体硅片根据不同参数的分类

半导体硅晶圆（SemiconductorSiliconWafer）是制造硅半导

体产品的基础，可根据不同参数进行分类。

根据尺寸（直径）不同，半导体硅片可分为2英寸（50mm）、

3英寸（75mm）、4英寸（100mm）、5英寸（125mm）、6英寸

（150mm）、8英寸（200mm）、12英寸（300mm），在摩尔定律

影响下，半导体硅片正在不断向大尺寸的方向发展，目前