简单观察|2020年化合物半导体材料行业专题报告( 三 ) 1、化合物半导体性能优势显著

2.23D深度相机商用全面开启， GaAs光电子未来可期
GaAs具有直接跃迁型的能带结构，导带底和价带顶之间的光跃迁可以垂直进行，发光效率较高。 GaAs材料主要应用于制作红光及红外器件。
3D深度相机商用全面开启。 2017年，苹果公司推出集成人脸识别结构光前置摄像头的iPhoneX ，开启了3D深度相机在手机端的商用，该结构光的发射光源采用GaAs激光器（垂直腔面激光器， VCSEL）。 2020年3月，苹果推出配置后置ToF摄像头的iPadPro ，采用相似的VCSEL发射光源，苹果也有望在2020年9月发布的iPhone上采用后置ToF摄像头，形成前置结构光+后置ToF的双3D深度摄像头的配置，单部手机的VCSEL用量有望达到2颗。华为、OPPO、ViVO、小米、三星等手机厂商也都有望在手机上逐步配置ToF摄像头，采用VCSEL光源。根据Yole的报告， 2018年3D摄像头出货量约为7300万，预计到2023年，将增长到8.9亿， CAGR为65% 。
3D摄像头出货量爆发性增长有望打开GaAs成长新空间。根据yole预测，光电子应用的GaAs晶圆出货量在2017年至2023年期间的复合年增长率（CAGR）为37% ，到2023年将实现1.5亿美元市场规模。
3.GaN：5G关键器件，射频/电力电子领域优势显著3.1GaN：适合高频、高功率、低压应用领域
GaN器件1990年开始用于发光二极管中，开启了其商业化大门。作为一种宽禁带半导体，其具有禁带宽度大、击穿场强高、饱和电子迁移速率高、热导率大、介电常数小、抗辐射能力强等特性，适合制作高频、大功率、高密度集成和抗辐射的电子器件，广泛应用智能电网、高速轨道交通等电力电子领域及5G基站、雷达等微波射频领域。根据金智创新的数据， 2017年，国内GaN下游中LED、微波射频、电力电子（功率器件）应用占比分别为70% ， 17%和11% 。
?射频功放需求旺盛
当前射频功率放大器主要有三种工艺：GaAs、GaN和基于Si的LDMOS 。前文所述的GaAs输出功率较低（一般低于50W），主要应用于终端射频前端和微蜂窝基站建设。而GaN和LDMOS输出功率较高，主要应用于宏基站射频单元中。在4G基站建设中， LDMOS器件是市场的主流。预计在5G建设中， GaN器件将逐步成为宏基站应用的主流，此外，军事领域GaN射频市场也将维持高景气，预计GaN在射频功率器件应用中的占比将持续显著提升。