2024-2030全球β-氧化镓单晶片行业调研及趋势分析报告.docx

研究报告

PAGE

1-

2024-2030全球β-氧化镓单晶片行业调研及趋势分析报告

一、行业概述

1.β-氧化镓单晶片定义及分类

(1)β-氧化镓单晶片是一种新型的半导体材料，由氧化镓（GalliumOxide,Ga2O3）经过高温熔融并经过复杂的物理或化学方法结晶而成。氧化镓单晶具有高电导率、高击穿电场强度、宽禁带宽度、高热稳定性和良好的化学稳定性等特点，使其在多个电子器件领域具有广阔的应用前景。根据制备工艺的不同，β-氧化镓单晶片可以分为薄膜型单晶片和块状单晶片两大类，薄膜型单晶片通常通过化学气相沉积（CVD）或分子束外延（MBE）等方法制备，而块状单晶片则多采用液相外延（LEC）或悬浮区熔（SZ）等方法获得。

(2)在β-氧化镓单晶片的分类中，根据晶体结构的不同，可以将其分为立方晶系的β相和六方晶系的α相两种主要形态。β相氧化镓单晶片具有优异的电子性能，其导电率可达到硅的100倍以上，且具有更高的击穿电场强度，使其在功率电子器件领域具有显著优势。而α相氧化镓单晶片则因其较高的热稳定性和较低的电子迁移率，在发光二极管（LED）和传感器等领域表现出良好的应用潜力。此外，根据单晶片的尺寸和形状，还可以将其分为薄片、厚片、圆片和方形片等不同类型，以满足不同应用场景的需求。

(3)β-氧化镓单晶片的制备过程涉及到多个关键环节，包括前驱体的选择、熔融结晶、籽晶生长、单晶生长等。在这些环节中，前驱体的选择对于单晶片的质量具有至关重要的影响。目前，氧化铝（Al2O3）和氧化铟（In2O3）等材料被广泛应用于β-氧化镓单晶片的前驱体制备中。在熔融结晶阶段，通过控制熔融体的温度、成分和生长速度等因素，可以影响单晶片的结构和性能。籽晶生长和单晶生长是决定单晶片尺寸和晶体质量的关键步骤，需要精确控制生长条件，以确保单晶片的均匀性和高质量。

2.β-氧化镓单晶片行业应用领域

(1)β-氧化镓单晶片凭借其独特的物理化学特性，在多个电子器件领域展现出巨大的应用潜力。首先，在功率电子器件领域，β-氧化镓单晶片的应用已逐渐成为行业趋势。据统计，2019年全球功率电子器件市场规模达到150亿美元，预计到2024年将增长至210亿美元。其中，β-氧化镓单晶片在功率MOSFET（Metal-Oxide-SemiconductorField-EffectTransistor）中的应用比例逐年上升，已成为推动该领域发展的关键因素。例如，英飞凌（Infineon）公司推出的采用β-氧化镓单晶片的IGBT（Insulated-GateBipolarTransistor）产品，其开关频率和导通损耗均优于传统硅基产品，已广泛应用于新能源汽车、光伏逆变器等领域。

(2)其次，在LED照明领域，β-氧化镓单晶片的应用正逐渐替代传统的硅基材料。据统计，2018年全球LED照明市场规模达到1200亿美元，预计到2024年将增长至1800亿美元。β-氧化镓单晶片具有更高的发光效率和更长的使用寿命，这使得其在LED照明领域的应用前景十分广阔。例如，三星电子（SamsungElectronics）公司推出的采用β-氧化镓单晶片的LED产品，其光效可达160lm/W，寿命超过10万小时，已广泛应用于商业照明、家庭照明等领域。

(3)此外，在射频器件领域，β-氧化镓单晶片的应用也日益受到重视。据统计，2019年全球射频器件市场规模达到400亿美元，预计到2024年将增长至580亿美元。β-氧化镓单晶片具有更高的击穿电场强度和更低的介电损耗，使其在射频功率放大器、滤波器等器件中具有显著优势。例如，高通（Qualcomm）公司推出的采用β-氧化镓单晶片的射频功率放大器产品，其性能优于传统硅基产品，已广泛应用于5G通信、物联网等领域。随着5G通信技术的快速发展，β-氧化镓单晶片在射频器件领域的应用将得到进一步拓展。

3.全球β-氧化镓单晶片行业市场规模及增长趋势

(1)全球β-氧化镓单晶片行业市场规模在近年来呈现出显著的增长趋势。根据市场研究报告，2018年全球β-氧化镓单晶片市场规模约为10亿美元，预计到2024年将增长至30亿美元，年复合增长率达到24%。这一增长主要得益于β-氧化镓单晶片在功率电子、LED照明和射频器件等领域的广泛应用。例如，在功率电子领域，β-氧化镓单晶片的应用已逐渐替代传统的硅基材料，其市场份额逐年上升。

(2)在LED照明领域，β-氧化镓单晶片的应用也推动了市场规模的扩大。随着LED技术的不断进步，β-氧化镓单晶片在LED芯片制造中的应用比例逐年提高。据统计，2018年全球LED照明市场规模达到1200亿美元，预计到2024年将增长至1800亿美元。在这一过程中，β-氧化镓单晶片的应用对市场增长起到了积极的推动