事件驱动：周五芯片大涨，其中涨幅最大的基本集中在第三代半导体概念题材中，第三代半导体将写入“十四五”规划的新闻一度成为市场热点。市场大部分的散户对于第三代半导体并不是了解很充分，利用周末的时间给大家充电，简明扼要的梳理了第三代半导体产业链及核心标的

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进入正题

第三代半导体将写入“十四五”规划的新闻一度成为市场热点，这意味着国家在半导体领域摆脱束缚加速超车的决心。以5G、新能源汽车、能源互联网、消费类电子、新一代显示、紫外等应用市场启动为契机，2020年将是第三代半导体产业发展的关键窗口期。

半导体板块会成为主线吗？我们今天就来认识一下第三代半导体。

一、什么是第三代半导体？

第三代是指半导体材料的变化，从第一代、第二代过渡到第三代。

第一代半导体以硅（Si）和锗（Ge）为代表，目前大部分半导体是基于硅基的。

第二代半导体以砷化镓（GaAs）、磷化镓（GaP）为代表，是4G时代的大部分通信设备的材料。

第三代半导体以氮化镓（GaN）、碳化硅（SiC）、氧化锌（ZnO）、金刚石为四大代表，是5G时代的主要材料。在无线通信、汽车电子、电网、高铁、卫星通信、军工雷达、航空航天等领域应用中具备硅基无可比拟的优势。

GaN通常用在低电压，比如小家电，尤其充电器是最广泛的应用；SiC通常用在高电压，比如车载，5G基站，电网等。

简单来说第三代半导体的优势是：耐高压、耐高温、大功率、抗辐射、导电性能强、工作速度快、工作损耗低。

把半导体按照不同材料划代并大肆宣传，对于国内缺乏科普、一知半解的广大群众而言，容易产生误解，误以为是迭代升级关系，高一代替代低一代。如果把各种半导体材料比作交通工具，那所谓的第一代半导体也就是硅材料，就犹如大街小巷遍地的共享单车，原材料就是遍地的沙子，优势是价格便宜量又足，所谓的三代半导体如同汽车中的超跑，性能强劲，但价格感人，不是谁都买得起、也不是谁都用得上、更不是到处都能用，你让法拉利去拉土方试试，你让兰博基尼当出租车试试。跑车再怎么牛也替代不了卡车、客车、自行车的特性和用途。所以，尽管市面上有了跑车，但保有数量最大的交通工具也还是自行车。各种半导体材料都有各自的用武之地，不是替代关系，而是共存关系，各有所长，扬长避短。一味宣扬三代半导体，忽略其他半导体材料，就如同高喊“要啥自行车”一样，不是大忽悠，就是被忽悠。

由此可见，第三代半导体目前主要应用下游是消费类电源、工业电源、UPS电源、新能源汽车、光伏逆变器等

 

根据第3代半导体的发展情况，其主要应用为半导体照明、电力电子器件、激光器和探测器、以及其他4个领域，每个领域产业成熟度各不相同。

1、半导体照明。在4个应用领域中，半导体照明行业发展最为迅速，已形成百亿美元的产业规模。半导体照明所使用的材料体系主要分为3种：蓝宝石基GaN、SiC基GaN、Si基GaN，每种材料体系的产品都对应不同的应用。其中，蓝宝石基GaN是最常用的，也是最为成熟的材料体系，大部分LED照明都是通过这种材料体系制造的。SiC基GaN制造成本较高，但由于散热较好，非常适合制造低能耗、大功率照明器件。Si基GaN是3种材料体系中制造成本最低的，适用于低成本显示。 

２、电力电子器件。在电力电子领域，宽禁带半导体的应用刚刚起步，市场规模仅为几亿美元。其应用主要集中在军事尖端装备领域，正逐步向民用领域拓展。微波器件方面，GaN高频大功率微波器件已开始用于军用雷达、智能武器和通信系统等方面。在未来，GaN微波器件有望用于4G～5G移动通讯基站等民用领域。功率器件方面，GaN和SiC两种材料体系的应用领域有所区别。Si基GaN器件主要的应用领域为中低压（200～1 200V），如笔记本、高性能服务器、基站的开关电源；而SiC基GaN则集中在高压领域（＞1 200V），如太阳能发电、新能源汽车、高铁运输、智能电网的逆变器等器件。 

３、激光器和探测器。在激光器和探测器应用领域，GaN基激光器可以覆盖到很宽的频谱范围，实现蓝、绿、紫外激光器和紫外探测的制造。紫色激光器可用于制造大容量光盘，其数据存储盘空间比蓝光光盘高出20倍。除此之外，紫色激光器还可用于医疗消毒、荧光激励光源等应用，总计市场容量为12亿美元。蓝色激光器可以和现有的红色激光器、倍频全固化绿色激光器一起，实现全真彩显示，使激光电视实现广泛应用。目前，蓝色激光器和绿光激光器产值约为2亿美元，如果技术瓶颈得到突破，潜在产值将达到500亿美元。GaN基紫外探测器可用于导弹预警、卫星秘密通信、各种环境监测、化学生物探测等领域，但尚未实现产业化。 

４其他应用。在前沿研究领域，宽禁带半导体可用于太阳能电池、生物传感器、水制氢媒介、及其他一些新兴应用，目前这些热点领域还处于实验室研发阶段。

二、第三代半导体未来10年：40亿美元增量空间

根据Omdia的《2020年SiC和GaN功率半导体报告》，到2020年底，全球SiC和GaN功率半导体的销售收入预计8.54亿美元。未来十年年均两位数增长率，到2029年将超过50亿美元。根据Yole数据，到2024年SiC功率半导体市场规模将增长至20亿美元，其中，汽车市场占SiC功率半导体市场比重到2024年预计将达50%。

三、第三代半导体的相关公司

如何选择第三代半导体中的优质公司？

1）最好的商业模式是IDM模式。

2）从工艺看，半导体代工厂受益更大。

四、第三代半导体概念股解析（红色为相对龙头）

氮化镓电力电子器件方向：

士兰微：已建成6英寸的硅基氮化镓集成电路芯片生产线，涵盖材料生长、器件研发、GaN电路研发、封装、系统应用的全技术链；

华微电子：主要从事功率半导体器件的设计、芯片加工、封装，积极布局以SiC和GaN为代表的第三代半导体器件技术，逐步具备向客户提供整体解决方案的能力；

闻泰科技：旗下安世集团拥有生产氮化镓相关的技术，安世半导体生产GaN产品车载GaN已经量产，全球最优质的氮化镓供应商之一，大力发展氮化镓和碳化硅技术；

捷捷微电：从事功率半导体芯片和器件的研发，与中科院电子研究所、西安电子科大合作研发的是以Sic、GaN为代表第三代半导体材料的半导体器件，具有耐高压、耐高温、高速和高效等优点；

台基股份：主营功率半导体芯片及器件，积极布局 IGBT、固态脉冲开关及第三代半导体等前沿领域；

苏州固锝：目前已经有量产第三代半导体的产品；

海特高新：海威华芯6吋第二代第三代半导体集成电路芯片生产线项目砷化镓、氮化镓半导体芯片生产线竣工环境保护自主验收工作已完成；

亚光科技：成都亚光子公司华光瑞芯主营产品为GaN/GaAs功率放大器芯片、GaN高功率功放管芯、低噪声放大器芯片等；

蔚蓝锂芯：子公司淮安光电是行业内极少数具有从衬底切磨抛、PSS、外延片到芯片的完整产业链的公司，公司主要产品为蓝绿光LED芯片，即在蓝宝石衬底上生长制造氮化镓二极管；

 氮化镓光电子器件方向：

乾照光电：2014年起即大规模量产氮化镓LED外延片和芯片，与深圳第三代半导体研究院的合作是全方位多层次的深度合作，在该平台上研发的技术包括但不仅限于氮化镓和Micro-LED；

华灿光电：公司蓝绿光外延材料就是GaN基材料，公司在GaN基材料制作、分析方面具有多年经验，目前制作材料的性能处于领先地位；

聚灿光电：公司目前产品涉及氮化镓的研发和生产，外延片的技术就是研发氮化镓材料的生长技术，主营LED外延片及芯片的研发；、

三安光电：拟定增建包括高端氮化镓LED衬底、外延、芯片;高端砷化镓LED外延、芯片;大功率氮化镓激光器;特种封装产品应用四个产品方向的研发；

兆驰股份：旗下控股子公司兆驰半导体专业从事LED外延片及芯片：即氮化镓半导体芯片；的研发生产和销售，公司拥有蓝绿光和红黄光芯片；

国星光电：子公司国星半导体业务包含蓝宝石氮化镓基的LED芯片,氮化镓基产品，正布局第三代半导体器件与模组等新技术的开发与研究并已申请多项相关技术专利；

赛微电子：主营业务是MEMS芯片的工艺开发及晶圆制造，GaN外延材料研发生产，从事第三代半导体业务，主要是指GaN材料的生长与器件的设计，公司已成功研制8英寸硅基氮化镓外延晶圆，且正在持续研发氮化镓器件；

 碳化硅方向：

露笑科技：将与合肥市长丰县人民政府在合肥市长丰县共同投资建设第三代功率半导体：碳化硅；产业园，包括碳化硅晶体生长、衬底制作、外延生长等的研发生产，项目投资总规模预计 100 亿元；

华润微：产品聚焦于功率半导体、智能传感器与智能控制领域，根据研发进程有序推进碳化硅：SiC；中试生产线建设，目前已按计划完成第一阶段建设目标，利用此建立的基础条件完成了1200V、650VSiCJBS产品开发和考核，正在从衬底材料，器件设计、制造工艺，封装工艺全方位开展硅基氮化镓的研发工作；

派瑞股份：主营业务为电力半导体器件和装置，通过首次公开发行股票募集资金建立具有小批量一定中试能力的碳化硅基器件研发实验中心，以满足新产品的研发和中试供应市场；

甘化科工：公司占锴威特总股本13.4%。锴威特在功率半导体及模拟集成电路设计领域拥有强大的研发团队和丰富的产业资源，开发的SiC功率器件已成功实现产业化；

东尼电子：新建年产12万片碳化硅半导体衬底材料项目是本公司的项目；

明德电子：持有晶睿电子29%股权，其主营业务为 6、8、12 英寸高性能硅外延片的研发、制造，同时开展硅基 GaN 和 SiC 外延的研发和小批量生产；

 第三代半导体产品应用：

新洁能：在第三代半导体方面，已获得 6 项专利授权，一项国际发明专利受理中，年底之前推出 SiC 二极管系列产品，预计 2021 年公司将推出 GaN 系列产品，并形成自有知识产权；

斯达半导：投资2.3亿建设全碳化硅功率模组产业化项目，建设年产 8 万颗车规级全碳化硅功率模组生产线和研发测试中心；

富满电子：在第三代半导体GaN：氮化镓；快充领域，公司目前有可搭配GaN的中高功率：≥65W；主控芯片、PD协议芯片等产品；

易事特：公司是国家第三代半导体产业技术基地：南方基地；第二大股东及推动产业创新技术发展的核心成员单位，主要负责碳化硅、氮化镓功率器件的应用技术研发工作，已经研发出基于碳化硅、氮化镓器件的高效DC/AC, 双向DC/DC新产品；

奥海科技：已自主研发出快充氮化镓产品，公司有45W、65WPD氮化镓产品； 

 第三代半导体其它相关：

北方华创：可以提供第三代半导体相关设备，其中碳化硅方面，可以提供长晶炉、外延炉、刻蚀、高温退火、氧化、PVD、清洗机等设备，氮化镓方面可以提供刻蚀、PECVD、清洗机等设备；

晶盛机电：开发的碳化硅外延设备，有助于拓展在第三代半导体设备领域的市场布局；、华峰测控：在宽禁带半导体测试方面，公司量产测试技术取得了重大进展，实现了晶圆级多工位并行测试，解决了多个GaN晶圆级测试的业界难题，并已成功量产；

高测股份：已针对第三代半导体研发了相应的切割设备和切割耗材，正在积极推广市场；

智光电气：间接投资广州粤芯半导体，其有项目面向第三代半导体碳化硅芯片制造技术，开展“卡脖子”核心装备研制；

天通股份：子公司凯成半导体从事碳化硅晶体材料的生产研发，子公司天通吉成可生产碳化硅生产设备；

安泰科技：公司为可生产第三代半导体GaN材料的金属有机物化学气相沉积设备提供核心材料和部件；

天富能源：持有天科合达6%的股权，是一家从事第三代半导体碳化硅晶片研发、生产和销售的企业，涵盖了晶体生长设备、晶体生长技术、晶片加工技术；

四方达：公司产品种类规格齐全的符合超硬材料及工具，产品包括聚晶金刚石复合片；

ST金刚（300064）：公司产品可应用于半导体硅切片等领域；

五、最后普及一个基本概念“半导体、芯片、集成电路有什么区别”

我相信很多人，一定有这样的疑问：芯片、半导体、集成电路，有什么区别？

1.半导体：

从材料方面说，教科书上是这么描述的：Semiconductor，是常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的一类材料；

按功能结构区分，半导体行业可分为：集成电路（核心）、分立器件、光电器件及传感器四大类。

2.集成电路（IC，integrated circuit）：

最经典的定义就是：将晶体管、二极管等等有源元件、电阻器、电容器等无源元件，按照一定的电路互联，“集成”在一块半导体单晶片上，从而完成特定的电路或者系统功能。

3.芯片：

半导体元件产品的统称，是指内含集成电路的硅片，是集成电路的载体，由晶圆分割而成。硅片是一块很小的硅，内含集成电路，它是计算机或者其他电子设备的一部分。

为什么说集成电路，是半导体行业的核心？那是因为集成电路的销售比重，基本保持在半导体销售额的80%。

比如，2018年全球4700亿美元的半导体销售额中，集成电路共计3900亿美元，占比达84%。

希望每周的题材科普总结对你有所帮助！纯手工编辑总结，如果资料对你有用，请点赞，转发、留言支持！

作者：牛牛肥肥
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来源：雪球
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