菏泽关于成立半导体衬底材料公司可行性报告【参考模板】.docx

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1、泓域咨询/菏泽关于成立半导体衬底材料公司可行性报告菏泽关于成立半导体衬底材料公司可行性报告xxx有限责任公司目录第一章 筹建公司基本信息8一、 公司名称8二、 注册资本8三、 注册地址8四、 主要经营范围8五、 主要股东8公司合并资产负债表主要数据9公司合并利润表主要数据9公司合并资产负债表主要数据11公司合并利润表主要数据11六、 项目概况12第二章 市场预测16一、 半导体行业概况16二、 锗衬底行业概况16三、 行业发展态势、面临的机遇和挑战19第三章 项目投资背景分析22一、 PBN材料行业概况22二、 砷化镓衬底行业概况24三、 半导体材料行业概况31四、 实施创新驱动发展战略,以科

2、技创新催生发展新动能33第四章 公司筹建方案36一、 公司经营宗旨36二、 公司的目标、主要职责36三、 公司组建方式37四、 公司管理体制37五、 部门职责及权限38六、 核心人员介绍42七、 财务会计制度44第五章 发展规划51一、 公司发展规划51二、 保障措施52第六章 法人治理55一、 股东权利及义务55二、 董事59三、 高级管理人员64四、 监事67第七章 项目选址可行性分析69一、 项目选址原则69二、 建设区基本情况69三、 全力推进“营商环境”突破71四、 项目选址综合评价72第八章 风险评估73一、 项目风险分析73二、 项目风险对策75第九章 环保方案分析77一、 编制

3、依据77二、 环境影响合理性分析78三、 建设期大气环境影响分析79四、 建设期水环境影响分析82五、 建设期固体废弃物环境影响分析82六、 建设期声环境影响分析83七、 环境管理分析83八、 结论及建议84第十章 进度规划方案86一、 项目进度安排86项目实施进度计划一览表86二、 项目实施保障措施87第十一章 经济效益及财务分析88一、 基本假设及基础参数选取88二、 经济评价财务测算88营业收入、税金及附加和增值税估算表88综合总成本费用估算表90利润及利润分配表92三、 项目盈利能力分析92项目投资现金流量表94四、 财务生存能力分析95五、 偿债能力分析96借款还本付息计划表97六、

4、 经济评价结论97第十二章 投资方案99一、 投资估算的编制说明99二、 建设投资估算99建设投资估算表101三、 建设期利息101建设期利息估算表102四、 流动资金103流动资金估算表103五、 项目总投资104总投资及构成一览表104六、 资金筹措与投资计划105项目投资计划与资金筹措一览表106第十三章 项目总结108第十四章 附表附件110主要经济指标一览表110建设投资估算表111建设期利息估算表112固定资产投资估算表113流动资金估算表114总投资及构成一览表115项目投资计划与资金筹措一览表116营业收入、税金及附加和增值税估算表117综合总成本费用估算表117固定资产折旧费

5、估算表118无形资产和其他资产摊销估算表119利润及利润分配表120项目投资现金流量表121借款还本付息计划表122建筑工程投资一览表123项目实施进度计划一览表124主要设备购置一览表125能耗分析一览表125报告说明光模块是光通信的核心器件,是通过光电转换来实现设备间信息传输的接口模块,主要应用于通信基站和数据中心等领域。磷化铟衬底用于制造光模块中的激光器和接收器。xxx有限责任公司主要由xxx投资管理公司和xx有限公司共同出资成立。其中:xxx投资管理公司出资464.00万元,占xxx有限责任公司40%股份;xx有限公司出资696万元,占xxx有限责任公司60%股份。根据谨慎财务估算,项

6、目总投资30978.98万元,其中:建设投资24485.32万元,占项目总投资的79.04%;建设期利息341.67万元,占项目总投资的1.10%;流动资金6151.99万元,占项目总投资的19.86%。项目正常运营每年营业收入64700.00万元,综合总成本费用51570.37万元,净利润9603.47万元,财务内部收益率24.09%,财务净现值19156.94万元,全部投资回收期5.28年。本期项目具有较强的财务盈利能力,其财务净现值良好,投资回收期合理。本项目生产线设备技术先进,即提高了产品质量,又增加了产品附加值,具有良好的社会效益和经济效益。本项目生产所需原料立足于本地资源优势,主要

7、原材料从本地市场采购,保证了项目实施后的正常生产经营。综上所述,项目的实施将对实现节能降耗、环境保护具有重要意义,本期项目的建设,是十分必要和可行的。第一章 筹建公司基本信息一、 公司名称xxx有限责任公司(以工商登记信息为准)二、 注册资本1160万元三、 注册地址菏泽xxx四、 主要经营范围经营范围:从事半导体衬底材料相关业务(企业依法自主选择经营项目,开展经营活动;依法须经批准的项目,经相关部门批准后依批准的内容开展经营活动;不得从事本市产业政策禁止和限制类项目的经营活动。)五、 主要股东xxx有限责任公司主要由xxx投资管理公司和xx有限公司发起成立。(一)xxx投资管理公司基本情况1

8、、公司简介公司依据公司法等法律法规、规范性文件及公司章程的有关规定,制定并由股东大会审议通过了董事会议事规则,董事会议事规则对董事会的职权、召集、提案、出席、议事、表决、决议及会议记录等进行了规范。 公司不断建设和完善企业信息化服务平台,实施“互联网+”企业专项行动,推广适合企业需求的信息化产品和服务,促进互联网和信息技术在企业经营管理各个环节中的应用,业通过信息化提高效率和效益。搭建信息化服务平台,培育产业链,打造创新链,提升价值链,促进带动产业链上下游企业协同发展。2、主要财务数据公司合并资产负债表主要数据项目2020年12月2019年12月2018年12月资产总额13705.611096

9、4.4910279.21负债总额5364.914291.934023.68股东权益合计8340.706672.566255.53公司合并利润表主要数据项目2020年度2019年度2018年度营业收入47541.3438033.0735656.00营业利润7980.536384.425985.40利润总额6866.375493.105149.78净利润5149.784016.833707.84归属于母公司所有者的净利润5149.784016.833707.84(二)xx有限公司基本情况1、公司简介企业履行社会责任,既是实现经济、环境、社会可持续发展的必由之路,也是实现企业自身可持续发展的必然选择

10、;既是顺应经济社会发展趋势的外在要求,也是提升企业可持续发展能力的内在需求;既是企业转变发展方式、实现科学发展的重要途径,也是企业国际化发展的战略需要。遵循“奉献能源、创造和谐”的企业宗旨,公司积极履行社会责任,依法经营、诚实守信,节约资源、保护环境,以人为本、构建和谐企业,回馈社会、实现价值共享,致力于实现经济、环境和社会三大责任的有机统一。公司把建立健全社会责任管理机制作为社会责任管理推进工作的基础,从制度建设、组织架构和能力建设等方面着手,建立了一套较为完善的社会责任管理机制。公司始终坚持“人本、诚信、创新、共赢”的经营理念,以“市场为导向、顾客为中心”的企业服务宗旨,竭诚为国内外客户提

11、供优质产品和一流服务,欢迎各界人士光临指导和洽谈业务。2、主要财务数据公司合并资产负债表主要数据项目2020年12月2019年12月2018年12月资产总额13705.6110964.4910279.21负债总额5364.914291.934023.68股东权益合计8340.706672.566255.53公司合并利润表主要数据项目2020年度2019年度2018年度营业收入47541.3438033.0735656.00营业利润7980.536384.425985.40利润总额6866.375493.105149.78净利润5149.784016.833707.84归属于母公司所有者的净利润

12、5149.784016.833707.84六、 项目概况(一)投资路径xxx有限责任公司主要从事关于成立半导体衬底材料公司的投资建设与运营管理。(二)项目提出的理由激光器是使用受激辐射方式产生可见光或不可见光的一种器件,构造复杂,技术壁垒较高,是由大量光学材料和元器件组成的综合系统。利用砷化镓电子迁移率高、光电性能好的特点,使用砷化镓衬底制造的红外激光器、传感器具备高功率密度、低能耗、抗高温、高发光效率、高击穿电压等特点,可用于人工智能、无人驾驶等应用领域。从国际国内发展环境看,世界百年未有之大变局进入加速演变期,我国已成为推动世界格局演变的主要力量,国际格局发展战略态势总体于我有利,但全球经

13、济恢复性增长乏力,不稳定性不确定性明显增加。我国已转向高质量发展阶段,正在构建以国内大循环为主体、国内国际双循环相互促进的新发展格局,坚持把扩大内需作为战略基点,使生产、分配、流通、消费更多依托国内市场,经济长期向好的基本面没有变;同时资源环境等发展要素趋紧,倒逼后发地区加快转变发展路径、发展方式。从我市发展基础和优势看,菏泽区位优越,串联山东半岛城市群和中原城市群,环踞济南、徐州、郑州、太原、石家庄五大国家级综合交通枢纽城市,是山东融入新发展格局的前沿阵地和对内开放的重要节点,处于“增长三角”的核心区域,经济纵深广阔,市场容量巨大,融入新发展格局潜力将得到充分释放;政策机遇叠加,中原经济区、

14、中原城市群、淮河生态经济带、黄河流域生态保护和高质量发展等多重国家战略叠加优势凸显,突破菏泽、鲁西崛起和支持鲁南经济圈一体化发展等政策红利加速释放;人力资源富集,总人口过千万,劳动力人口超过半数,人口红利优势明显;投资需求旺盛,正处于工业化中期和城镇化快速发展时期,机场、高铁、高速公路、内河航道等重大基础设施建设全面发力;优势突出、相互支撑的“231”特色产业体系加快打造,生物医药产业投资快速增长,“一港四园”集群发展格局加速构建,高端化工产业重大项目密集实施,炼化一体化步伐加快,东明石化减油增化、大唐郓城电力、大唐5G微基站、石炭纪纳米新材料等一批大项目、好项目加快推进,以农村电商为代表的新

15、模式新业态蓬勃发展,科技、人才、资本等要素支撑有力,高质量发展的动力活力更加强劲。综合判断,“十四五”时期,我市发展的各种积极因素加速聚集,多年积蓄能量充分发挥,完全有底气、有能力、有信心继续保持经济增速全省领先的发展态势。同时也要看到,衡量发展的主要人均指标我市还明显低于全省平均水平,欠发达仍然是菏泽最大的实际;新兴产业层次低、体量小,科技创新能力弱,土地、能耗、环境容量接近“天花板”;民生欠账多,城乡发展不协调,巩固脱贫成果同乡村振兴有效衔接任务繁重;营商环境还有不少隐性壁垒,干部作风和能力有待提高。随着周边城市群发展和机场、高铁互联互通,虹吸与倒流效应同步显现,省内各市竞相发展势头迅猛,

16、竞争压力持续加大。(三)项目选址项目选址位于xxx(以最终选址方案为准),占地面积约79.00亩。项目拟定建设区域地理位置优越,交通便利,规划电力、给排水、通讯等公用设施条件完备,非常适宜本期项目建设。(四)生产规模项目建成后,形成年产xxx吨半导体衬底材料的生产能力。(五)建设规模项目建筑面积76858.93,其中:生产工程45862.42,仓储工程12682.21,行政办公及生活服务设施8876.38,公共工程9437.92。(六)项目投资根据谨慎财务估算,项目总投资30978.98万元,其中:建设投资24485.32万元,占项目总投资的79.04%;建设期利息341.67万元,占项目总投

17、资的1.10%;流动资金6151.99万元,占项目总投资的19.86%。(七)经济效益(正常经营年份)1、营业收入(SP):64700.00万元。2、综合总成本费用(TC):51570.37万元。3、净利润(NP):9603.47万元。4、全部投资回收期(Pt):5.28年。5、财务内部收益率:24.09%。6、财务净现值:19156.94万元。(八)项目进度规划项目建设期限规划12个月。(九)项目综合评价综上所述,该项目属于国家鼓励支持的项目,项目的经济和社会效益客观,项目的投产将改善优化当地产业结构,实现高质量发展的目标。第二章 市场预测一、 半导体行业概况半导体是指在常温下导电性能介于导

18、体与绝缘体之间的材料。常见的半导体包括硅、锗等单元素半导体及砷化镓、磷化铟、氮化镓、碳化硅等化合物半导体。半导体是电子产品的核心,是信息产业的基石,亦被称为现代工业的“粮食”。半导体行业具有技术难度高、投资规模大、产业链环节长、产品种类多、更新迭代快、下游应用广泛的特点,产业链呈现垂直分工格局。半导体制造产业链包含芯片设计、制造和封装测试环节,半导体材料和半导体设备属于芯片制造、封测的支撑性产业。半导体产品广泛应用于网络通信、工业控制、消费电子、汽车电子、轨道交通、电力系统等领域。二、 锗衬底行业概况1、锗简介锗(Ge)是一种稀有金属元素,在自然界分布极少,其具有较高的电子迁移率和空穴迁移率,

19、可用于制作低压大电流和高频器件,属于优良的半导体材料。当前,锗衬底主要用于半导体、太阳能电池等领域。2、锗行业发展情况锗产业链包括上游开采冶炼,中游提纯和深加工以及下游终端应用。其中上游锗原材料主要来源于褐煤锗矿、铅锌冶炼副产品、锗锭和锗单晶废料等途径;中游提纯和深加工环节的高纯锗和锗单晶生产工艺为锗产业链的关键部分,其中锗单晶主要由高纯锗经直拉法(CZ法)或VGF法生产而成,锗单晶经过进一步深加工可制成锗衬底材料,锗衬底主要应用于太阳能电池和半导体器件领域。目前全球锗资源稀缺且集中度较高,锗生产国主要以中国、美国、俄罗斯和加拿大为主。美国虽然是全球锗资源储量最大的国家,但锗的产量受制于铅锌矿

20、的产量,当前产量及未来产量的增长空间有限。从锗产量来看,2013年以来,中国锗产量全球占比基本保持在60%以上,成为全球重要锗供应国。由于锗资源具有稀缺性特征,锗衬底产业存在较高的进入壁垒,全球锗衬底行业集中度较高,主要生产企业包括Umicore和北京通美等。3、锗衬底下游应用情况锗基太阳能电池具有空间抗辐射、耐高温、高光电转换效率等特点,在人造卫星、太空站、太空探测器和登陆探测器等应用领域具有很强的优势,可有效提高太阳能电池的寿命,进而延长人造卫星的工作寿命。在此背景下,全球人造卫星和航天器的大量发射为空间用太阳能电池的发展提供广阔的市场空间。近年来全球人造卫星发射活动愈发频繁,中国航天科技

21、活动蓝皮书(2020年)披露,2020年全球运载火箭发射次数达到114次,各类卫星发射数量1,260颗。根据美国卫星产业协会SIA统计,2020年全球卫星产业市场规模达到3,710亿美元,在轨运行卫星数量从2010年的958颗增长至2020年的3,371颗。伴随“一箭多星”和“火箭回收”等技术的发展,卫星进入“量产”时代,中、美、俄等主要国家分别于2020年颁布相关政策以布局太空星链组网。根据应用领域划分,人造卫星通常可分为通信卫星、遥感卫星和导航卫星三类。近年来中国和美国加快相关卫星的发射频次,2020年两国发射通信卫星、遥感卫星和导航卫星共计1,101颗。通信卫星和遥感卫星成为各国在航天领

22、域竞争的核心,地球近地轨道可容纳约6万颗卫星,而低轨卫星主要采用的通信频段日趋饱和状态,同时导航卫星亦将迎来更新换代。随着近地轨道的轨位竞争加剧和卫星发射载量的提升,人造卫星产业将迎来重要发展机遇期。从未来发展趋势来看,空间用太阳能电池正处于由晶体硅太阳能电池向三结太阳能电池过渡阶段,锗基砷化镓太阳能电池取代晶体硅太阳能电池已成为大势所趋。现阶段,我国锗基砷化镓太阳能电池的应用领域仍以空间应用为主,我国发射的卫星上使用的太阳能电池完全由我国企业和科研机构生产,未来空间用太阳能电池市场将有望开放给企业,也将带动锗衬底材料在相关领域需求的提升。三、 行业发展态势、面临的机遇和挑战1、面临的机遇(1

23、)全球产业转移为我国半导体产业发展带来重要机遇全球半导体产业链历史上曾经历过两次地域上的产业转移,第一次为20世纪70年代从美国向日本转移,第二次是20世纪80年代从日本向韩国和中国台湾地区转移。目前,全球半导体产业正处于向中国大陆地区转移的进程之中。目前,半导体材料仍是我国半导体产业较为薄弱的环节,在半导体产业向中国大陆转移的背景下,中国大陆作为全球最大的半导体终端应用市场,将有望吸引更多国内外半导体企业在中国大陆建厂,将进一步提升国内化合物半导体产业链的整体发展水平,预计未来中国大陆化合物半导体的产业链配套环境将显著改善,市场份额占比也将持续扩大。(2)新应用产生的新需求带来的新机遇III

24、-V族化合物半导体衬底材料具有优异的性能,但长期受限于下游应用领域市场规模较小并且自身成本较高,因此其市场规模远低于硅衬底材料。然而,近年来,III-V族化合物半导体出现了多个新的应用领域,为衬底企业带来了增量市场,例如MiniLED、MicroLED、可穿戴设备传感器、车载激光雷达、生物识别激光器等。该等需求均处于产业化进程之中,由于III-V族化合物衬底市场规模基数很低,上述每一个市场的放量均会对整个III-V族半导体衬底市场带来显著的拉动作用。此外,在III-V族化合物半导体的固有应用领域:基站及数据中心的光模块、智能手机及基站射频器件等市场,5G通信、大数据及云计算的快速发展也带来了5

25、G基站建设、数据中心建设、5G智能手机更新换代的机遇,体现在III-V族半导体衬底市场均是很大的增长点。2、面临的挑战(1)半导体行业投资过热可能产生供需错配以及人才流失在我国化合物半导体产业快速发展的过程中,随着大量资本涌入,出现了一定程度的投资过热,部分企业的规模与其技术水平并不匹配,预计未来低端产品领域可能面临恶性竞争,同时行业人才也可能会因竞争对手高薪聘请而流失。(2)国家对于环保、安全生产的要求不断提高2015年,砷化镓被国家安监局列入了危险化学品清单,行业监管政策地不断趋严要求砷化镓衬底企业不断加强对原材料、半成品及产成品运输、使用、生产等环节的管理,行业安全生产投入将不断提高,以

26、确保生产经营的合法、合规性。III-V族化合物半导体衬底企业的生产工艺涉及化学合成工艺、高温高压合成工艺、物理切割抛光清洗工艺、提纯工艺等,会产生一定的“三废”排放。随着国家对于环境治理标准的不断提高,以及客户对供应商产品品质的提高,III-V族化合物半导体衬底企业的环保治理成本也将不断增长。第三章 项目投资背景分析一、 PBN材料行业概况1、PBN简介PBN即热解氮化硼,属六方晶系,为先进的无机非金属材料,纯度高达99.999%,致密性好,无气孔,绝缘性和导热性良好,耐高温,化学惰性,耐酸、耐碱、抗氧化,在力学、热学、电学等性能上具有明显的各向异性。是半导体晶体生长(VGF法、VB法、LEC

27、法、HB法)、多晶合成、MBE外延、OLED蒸镀、高端半导体设备、大功率微波管等中的理想坩埚和关键部件。PBN是采用先进的化学气相沉积技术,在高温、高真空条件下,将硼的高纯卤化物和氨气等原料气体通入CVD反应腔,经过裂解反应后,在石墨等基体表面缓慢生长而成。PBN既可直接生长成坩埚、舟、管等容器,也可先沉积出板材,然后加工各种PBN零部件,还可在其它基体上进行涂层保护,产品规格根据应用场景定制。2、PBN材料下游应用情况PBN制品在半导体领域有着不可替代的作用,下游应用主要涉及晶体生长、多晶合成、分子束外延(MBE)、OLED、有机化学气相沉积(MOCVD)、高端半导体设备零部件、航空航天等多

28、个领域。(1)晶体生长化合物半导体单晶(比如砷化镓、磷化铟等)的生长需要极其严格的环境,包括温度、原料纯度以及生长容器的纯度和化学惰性等。PBN坩埚是目前化合物半导体单晶生长最为理想的容器。化合物半导体单晶生长方法目前主要有LEC法、HB法和VB法和VGF法等方法,对应的PBN坩埚包括LEC坩埚、VB坩埚和VGF坩埚等。(2)分子束外延(MBE)MBE是当今世界最重要的-族和-族半导体外延生长工艺之一,该类技术是在适当的衬底与合适的条件下,沿衬底材料晶轴方向逐层生长薄膜的方法。PBN坩埚是MBE过程中必备的源炉容器。(3)有机发光二极管显示屏(OLED)OLED由于同时具备自发光,不需背光源、

29、对比度高、厚度薄、视角广、反应速度快、可用于柔性性面板、使用温度范围广、构造及制程较简单等优异特性,被认为是新一代的平面显示器技术。蒸发元是OLED蒸镀系统中核心组成部分。其中PBN导流环和坩埚是蒸发单元的主要部件。导流环需要导热性和绝缘性能良好,可加工成复杂形状,高温下不变形、不放气体等特性,而坩埚则需要超高纯度、耐高温、电绝缘,与源材料不润湿等特点,PBN是被普遍应用的理想材料。(4)高端半导体设备随着半导体芯片不断往小型化、高功率发展,对半导体制成设备和系统的要求也越来越高,PBN材料制品因其超高纯度、高导热、电绝缘、耐腐蚀、抗氧化和性能的各项异性,被广泛应用于高端设备的核心部件中。二、

30、 砷化镓衬底行业概况1、砷化镓简介砷化镓是砷与镓的化合物,砷化镓作为半导体材料具有优良的特性。使用砷化镓衬底制造的半导体器件,具备高功率密度、低能耗、抗高温、高发光效率、抗辐射、高击穿电压等特性,因此砷化镓衬底被广泛用于生产LED、射频器件、激光器等器件产品。20世纪90年代以来,砷化镓技术得以迅速发展,并逐渐成为最成熟的半导体材料之一。但长期以来,由于下游应用领域的发展滞后,市场需求有限,砷化镓衬底市场规模相对较小。2019年后,在5G通信、新一代显示(MiniLED、MicroLED)、无人驾驶、人工智能、可穿戴设备等新兴市场需求的带动下,未来砷化镓衬底市场规模将逐步扩大。2、砷化镓衬底行

31、业发展情况砷化镓产业链上游为砷化镓晶体生长、衬底和外延片生产加工环节。衬底是外延层半导体材料生长的基础,在芯片中起到承载和固定的关键作用。生产砷化镓衬底的原材料包括金属镓、砷等,由于自然界不存在天然的砷化镓单晶,需要通过人工合成制备;砷化镓衬底生产设备主要涉及晶体生长炉、研磨机、抛光机、切割机、检测与测试设备等。砷化镓产业链下游应用主要涉及5G通信、新一代显示(MiniLED、MicroLED)、无人驾驶、人工智能、可穿戴设备等多个领域。全球砷化镓衬底市场集中度较高,根据Yole统计,2019年全球砷化镓衬底市场主要生产商包括Freiberger、Sumitomo和北京通美,其中Freiber

32、ger占比28%、Sumitomo占比21%、北京通美占比13%。目前砷化镓晶体主流生长工艺包括LEC法、HB法、VB法以及VGF法等,其中Sumitomo砷化镓单晶生产以VB法为主,Freiberger以VGF和LEC法为主,而北京通美则以VGF法为主。目前国内涉及砷化镓衬底业务的公司较少,除北京通美外,广东先导先进材料股份有限公司等公司在生产LED的砷化镓衬底方面已具备一定规模。得益于下游应用市场需求持续旺盛,砷化镓衬底市场规模将持续扩大。根据Yole测算,2019年全球折合二英寸砷化镓衬底市场销量约为2,000万片,预计到2025年全球折合二英寸砷化镓衬底市场销量将超过3,500万片;2

33、019年全球砷化镓衬底市场规模约为2亿美元,预计到2025年全球砷化镓衬底市场规模将达到3.48亿美元,2019-2025年复合增长率9.67%。3、砷化镓衬底下游应用情况砷化镓是当前主流的化合物半导体材料之一,其应用可以分为三个阶段。第一阶段自20世纪60年代起,砷化镓衬底开始应用于LED及太阳能电池,并在随后30年里主要应用于航天领域。第二阶段自20世纪90年代起,随着移动设备的普及,砷化镓衬底开始用于生产移动设备的射频器件中。第三阶段自2010年起,随着LED以及智能手机的普及,砷化镓衬底进入了规模化应用阶段,例如2017年,iPhoneX首次引入了VCSEL用于面容识别,生产VCSEL

34、需要使用砷化镓衬底,砷化镓衬底应用场景再次拓宽。2021年,随着Apple、Samsung、LG、TCL等厂商加入MiniLED市场,砷化镓衬底的市场需求将迎来爆发性增长。(1)射频器件射频器件是实现信号发送和接收的关键器件,射频器件主要包括功率放大器、射频开关、滤波器、数模/模数转换器等器件,其中,功率放大器是放大射频信号的器件,其直接决定移动终端和基站的无线通信距离和信号质量。由于砷化镓具有高电子迁移率和高饱和电子速率的显著优势,因此砷化镓一直是制造射频功率放大器的主流衬底材料之一。4G时代起,4G基站建设及智能手机持续普及,用于制造智能手机射频器件的砷化镓衬底需求量开始上升。进入5G时代

35、之后,5G通信对功率、频率、传输速度提出了更高的要求,使用砷化镓衬底制造的射频器件非常适合应用于长距离、长通信时间的高频电路中,因此,在5G时代的射频器件中,砷化镓的材料优势更加显著。随着5G基站建设的大量铺开,将对砷化镓衬底的需求带来新的增长动力;与此同时,单部5G手机所使用的射频器件数量将较4G手机大幅增加,也将带来对砷化镓衬底需求的增长。伴随5G通信技术的快速发展与不断推广,5G基站建设以及5G手机的推广将使砷化镓基射频器件稳步增长。根据Yole预测,2025年全球射频器件砷化镓衬底(折合二英寸)市场销量将超过965.70万片,2019-2025年年均复合增长率为6.32%。2025年全

36、球射频器件砷化镓衬底市场规模将超过9,800万美元,2019-2025年年均复合增长率为5.03%。(2)LEDLED是由化合物半导体(砷化镓、氮化镓等)组成的固体发光器件,可将电能转化为光能。不同材料制成的LED会发出不同波长、不同颜色的光,LED按照发光颜色可分为单色LED、全彩LED和白光LED等类型。LED根据芯片尺寸可以区分为常规LED、MiniLED、MicroLED等类型,其中常规LED主要应用于通用照明、户外大显示屏等,MiniLED、MicroLED应用于新一代显示。随着LED照明普及率的不断提高,常规LED芯片及器件的价格不断走低。常规LED芯片尺寸为毫米级别,对砷化镓衬底

37、的技术要求相对较低,属于砷化镓衬底的低端需求市场,产品附加值较低,该等市场主要被境内砷化镓衬底企业占据,市场竞争激烈;而新一代显示所使用的MiniLED和MicroLED芯片尺寸为亚毫米和微米级别,对砷化镓衬底的技术要求很高,市场主要被全球第一梯队厂商所占据。根据Yole预测,2019年全球LED器件砷化镓衬底市场(折合二英寸)销量约为846.9万片,预计到2025年全球LED器件砷化镓衬底(折合二英寸)市场销量将超过1,300万片,年复合增长率为7.86%,增长较为平稳;2019年全球LED器件砷化镓衬底市场规模约为6,800万美元,预计到2025年全球LED器件砷化镓衬底市场规模将超过9,

38、600万美元,相较2019年将增加接近3,000万美元的市场规模。目前基于LED的新一代显示包括MiniLED和MicroLED两种类型。MiniLED指使用次毫米发光二极管,即芯片尺寸介于50-200m之间的LED器件作为背光源或者像素发光源的显示技术,作为液晶显示面板(LCD)背光源的MiniLED技术目前已逐步应用于高清电视、笔记本电脑、平板等电子产品领域,可大幅提升液晶显示面板的显示效果,当前MiniLED背光显示技术的规模化商业应用已具备产业条件;使用MiniLED作为像素发光源的显示技术,其在显示亮度、色域、对比度、响应速度等方面更加出色,但由于其使用的灯珠数量远大于背光场景,因此

39、其芯片用量远高于背光技术,当前成本较高,目前用于户外显示、4K/8K大尺寸高清电视及显示屏。2021年为MiniLED大规模产业化元年,使用砷化镓衬底材料的MiniLED显示屏已正式应用于2021年版iPadPro平板中。MiniLED显示技术大幅拓宽了LED显示技术的应用场景,为砷化镓衬底带来了很大的需求增长空间。MicroLED指使用微米发光二极管,即芯片尺寸小于50m的LED器件作为像素发光源的高密度LED阵列显示技术。除显示效果的进一步提升外,MicroLED技术可解决MiniLED技术无法适用于小尺寸屏的局限性,未来可广泛应用于手机、平板、手表、AR/VR设备、笔记本电脑、各尺寸高清

40、电视等应用场景。目前,由于MicroLED芯片尺寸较小,制造及封测技术难度较高,其规模商业化需要产业链整体配套水平的提高,尚需一定时间。MicroLED显示技术一旦实现产业化,其对砷化镓衬底的需求将有望呈几何级数增长。根据Yole预测,MiniLED及MicroLED器件砷化镓衬底的需求增长迅速,2025年全球MiniLED及MicroLED器件砷化镓衬底(折合二英寸)市场销量将从2019年的207.90万片增长至613.80万片,年复合增长率为19.77%;2019年全球MiniLED及MicroLED器件砷化镓衬底市场规模约为1,700万美元,预计到2025年全球砷化镓衬底市场规模将达到7

41、,000万美元,年复合增长率为26.60%。(3)激光器激光器是使用受激辐射方式产生可见光或不可见光的一种器件,构造复杂,技术壁垒较高,是由大量光学材料和元器件组成的综合系统。利用砷化镓电子迁移率高、光电性能好的特点,使用砷化镓衬底制造的红外激光器、传感器具备高功率密度、低能耗、抗高温、高发光效率、高击穿电压等特点,可用于人工智能、无人驾驶等应用领域。根据Yole预测,激光器是砷化镓衬底未来五年最大的应用增长点之一。预计到2025年,全球激光器砷化镓衬底(折合二英寸)的市场销量将从2019年的106.2万片增长至330.3万片,年复合增长率为20.82%;预计到2025年,全球激光器砷化镓衬底

42、市场容量将达到6,100万美元,年复合增长率为16.82%。在具体应用方面,未来五年激光器砷化镓衬底的需求增长主要由VCSEL的需求拉动。VCSEL是一种垂直于衬底面射出激光的半导体激光器,在应用场景中,常常在衬底多方向同时排列多个激光器,从而形成并行光源,用于面容识别和全身识别,目前已在智能手机中得到了广泛应用。VCSEL作为3D传感技术的基础传感器,随着5G通信技术和人工智能技术的发展,同时受益于物联网传感技术的广泛应用,VCSEL的市场规模不断增长,特别是以VCSEL为发射源的3D立体照相机将会迎来高速发展期,3D相机是一种能够记录立体信息并在图像中显示的照相机,可以记录物体纵向尺寸、纵

43、向位置以及纵向移动轨迹等。此外,VCSEL作为3D传感器,在生物识别、智慧驾驶、机器人、智能家居、智慧电视、智能安防、3D建模、人脸识别和VR/AR等新兴领域拥有广泛的应用前景。根据Yole预测,随着3D传感技术在各领域的深度应用,VCSEL市场将持续快速发展,继而加大砷化镓衬底的需求。2019年,全球VCSEL器件砷化镓衬底(折合二英寸)销量约为93.89万片,预计到2025年将增长至299.32万片,年复合增长率达到21.32%;2019年全球VCSEL器件砷化镓衬底衬底市场规模约为2,100万美元,预计到2025年全球砷化镓衬底市场规模将超过5,600万美元,年复合增长率为17.76%。

44、三、 半导体材料行业概况1、半导体材料产业链情况半导体材料是半导体产业链上游中的重要组成部分,在集成电路、分立器件等半导体产品生产制造中起到关键性的作用,其对于我国产业结构升级及国民经济发展具有重要意义。半导体材料可细分为衬底、靶材、化学机械抛光材料、光刻胶、电子湿化学品、电子特种气体、封装材料等材料,其中衬底是半导体材料领域最核心的材料。衬底由单元素半导体及化合物半导体组成,前者如硅(Si)、锗(Ge)等所形成的半导体,后者为砷化镓(GaAs)、磷化铟(lnP)、氮化镓(GaN)、碳化硅(SiC)等化合物形成的半导体。相比单元素半导体衬底,化合物半导体衬底在高频、高功耗、高压、高温性能方面更

45、为优异,但是制造成本更为高昂。2、III-V族化合物半导体材料情况(1)III-V族化合物半导体材料介绍由于磷化铟、砷化镓系元素周期表上的III族元素及V族元素的化合物,因此,磷化铟、砷化镓被称为III-V族化合物半导体材料。III-V族化合物半导体衬底材料在5G通信、数据中心、新一代显示、人工智能、可穿戴设备、无人驾驶等领域具有广阔的应用前景,是半导体产业重要的发展方向之一。(2)III-V族化合物半导体材料生产工艺III-V族化合物半导体材料生产需要经过多晶合成、单晶生长后再经过切割、磨边、研磨、抛光、清洗等多道工艺后真空封装成品,其中多晶合成、单晶晶体生长是核心工艺。多晶合成:化合物半导

46、体材料是由两种或两种以上元素以确定的原子配比形成的化合物,由于自然界中不存在天然的磷化铟、砷化镓多晶,因此首先需要通过人工合成制备该等化合物多晶,将两种高纯度的单质元素按一定比例装入PBN坩埚中,在高温高压环境下合成化合物多晶。单晶生长:化合物半导体单晶生长的制备方法有水平布里奇曼法(HB)、垂直布里奇曼法(VB)、液封切克劳斯基法(LEC)、垂直梯度冷凝法(VGF)。四、 实施创新驱动发展战略,以科技创新催生发展新动能创新是引领发展的第一动力。坚持把创新摆在经济社会发展全局的核心位置,大力实施创新驱动发展战略,全面提升科技创新能力,为高质量发展提供强劲动力。优化创新体制机制。强化政府科技服务

47、职能,完善覆盖创新全链条、全周期的科技综合服务体系。推行首席专家“组阁制”、项目经费“包干制”,激活社会创新力量。加快多层次资本市场体系建设,鼓励支持发展天使投资和创业投资,构建科技、教育、产业、金融紧密融合的全要素创新体系。实施中长期项目绩效评价,健全以研发质量为导向的科研投入综合评价制度。提高科技成果转移转化成效,促进新技术产业化、规模化应用。健全创新平台体系。坚持政府引导、企业牵头、多方参与、独立运作,发挥财政资金撬动作用,引导骨干企业联合高等院校、科研院所共同搭建科技合作平台,推动“政产学研金服用”深度融合。重点培育一批省、市级创新创业共同体,加快打造一批省级以上工程实验室,布局建设一批“四不像”新型研发机构,支持山东高端化工研究院、菏泽牡丹产业研究院、山东产业技术研究院湖西分院等载体落地建设,打造前沿新兴产业策源地。提升企业技术创新能力。强

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