千际投行2023年半导体行业研究报告15页.pdfVIP

第一章行业概况

半导体是一种电子材料，可以控制电流的流动。半导体材料的特性是在它们的禁带宽度内，

只有一部分电子能够被激发而具有导电性，这使得半导体成为电子学和计算机科学中最重要

的材料之一。

半导体行业是指研发、生产和销售半导体产品的公司和组织。这个行业的发展始于20世纪中

叶，随着计算机、通信和消费电子市场的发展，成为了一个重要的全球产业。上游为半导体

支撑业，包括半导体材料和半导体设备。中游按照制造技术分为分立器件和集成电路。

半导体行业的主要产品包括集成电路、处理器、存储器、传感器和光电子设备等。这些产品

在各个领域得到广泛应用，如个人电脑、智能手机、平板电脑、汽车电子、医疗器械、工业

控制等。

半导体行业的主要市场是亚洲，这些地区拥有大量的半导体制造厂和研发机构，并且在生产

成本、技术创新和市场需求等方面具有优势。

半导体行业的发展面临许多挑战和机遇。随着人工智能、物联网和5G等新兴技术的普及，

对更高性能和更低功耗的半导体产品的需求正在增加。同时，半导体行业也在积极应对环保

和可持续发展的问题，致力于开发更环保、高效的生产技术和产品。

图半导体产业链

资料来源：资产信息网千际投行iFinD

图全球半导体发展趋势

资料来源：资产信息网千际投行

制程越来越小，投资额越来越高。例如一条16nm先进制程的半导体代工厂投资额高达120-

150亿美元，全球将只有Intel、台积电、三星这三家企业可以承担如此巨大的资本开支，其

他企业已无力跟进，先进制造产能将快速集中。

图全球半导体销售额

资

料来源：资产信息网千际投行Choice

在半导体行业当中，半导体材料是此行业的支撑业。半导体材料是指导电率介于金属和绝缘

体之间材料。半导体材料的电阻率在1mΩ•cm～1GΩ•cm之间，一般情况下其电导率随温

度的升高而增大。半导体材料是制作晶体管、集成电路、光电子器件的重要材料。

按照化学组成不同，半导体材料可以分为元素半导体和化合物半导体两大类。在半导体发展

过程中，一般将硅、锗元素半导体材料称为第一代半导体材料；第二代半导体为砷化镓

(GaAs)、锑化铟（InSb）等化合物半导体材料；三元化合物半导体，如GaAsAl、GaAsP；

还有一些固溶体半导体，如Ge-Si、GaAs-GaP；玻璃半导体(又称非晶态半导体），如非晶

硅、玻璃态氧化物半导体；有机半导体，如酞菁、酞菁铜、聚丙烯腈等。第三代半导体材料

主要以碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)、氧化锌(ZnO)、金刚石、氮化铝（AlN）为代表的宽禁

带半导体材料。

资料来源：资产信息网千际投行

禁带宽度决定发射光的波长，禁带宽度越大发射光波长越短；禁带宽度越小发射光波长越

长。其它参数数值越高，半导体性能越好。电子迁移速率决定半导体低压条件下的高频工作

性能，饱和速率决定半导体高条件下的高频工作性能。从表中可以看出，以GaN为代表的宽

禁代半导体在大功率、高温、高频、高速和光电子应用方面远比Si和GaAs等第一、二代半

导体表现出色。与制造技术非常成熟和成本相对较低的硅材料相比。目前第三代半导体面临

的主要挑战是发展适合GaN薄膜声场的低成本衬底材料和大尺寸的氮化镓体单晶生长工艺。

资料来源：资产信息网千际投行

由于生产工艺成熟及生产成本低，硅仍然是半导体材料的主体。95%以上半导体的半导体器

件和99%以上的集成电路是用硅材料制作的。以硅材料为主体，GaAs半导体材料及新一代

宽禁带半导体材料共同发展将成为未来半导体材料业发展的主流。

分立器件产业是半导体行业的一个分支，但也极其重要。半导体分立器件是指具有固定单一

特性和