
【内容目录】
一、 GaN产业链简介
二、 各环节部分非上市公司画像
一、GaN产业链简介

图片来源:华峰资本
如上图所示,GaN产业链,可分为上游的材料端,中游的器件设计+制造+封测,以及下游的应用端。
随下游器件端的需求不同,材料端对器件衬底的选择也不同,具体的衬底选择与器件端的关系,如下图所示。

二、各环节部分非上市公司画像
1.专业/多环节 IDM 厂商
(1)江苏能华微电子科技发展有限公司
公司简介:成立于2010年,是由国家千人计划专家牵头创办的国内领先的高科技企业,致力于硅基氮化镓(GaN)功率器件的研发与产业化。
主要产品:涵盖40V-1200V的硅基、蓝宝石基和SiC基GaN晶圆及高品质功率开关器件,并在消费快充、新能源汽车领域实现规模出货。
核心技术:自主掌握GaN材料外延、器件设计与高品质晶圆制造全产业链IDM技术,攻克了大尺寸外延的良率与晶圆流片一致性问题。
市场竞争力:其D-mode(耗尽型)器件已成功通过严苛的车规认证并实现量产。至2023年,相关器件累计出货量已超过5000万颗,处于行业领军地位。
2.衬底厂商(GaN单晶衬底)
GaN可以在不同的衬底上外延,包含Si、SiC、蓝宝石、GaN单晶、QST工程化衬底等,但异质衬底会根据器件的性能需求进行外购,皆有成熟的产业格局,此处我们特指GaN单晶衬底+同质外延技术路线所用的GaN单晶衬底厂商。
(1)东莞市中镓半导体科技股份有限公司
公司简介:国内首家专业生产GaN自支撑单晶衬底及关键晶片的高新技术企业,在国内第三代半导体衬底领域极具开创性。
主要产品:主要包括高质量GaN自支撑单晶衬底、GaN厚膜外延片及AlN模板晶片等材料。
核心技术:自主研发了高产能HVPE(氢化物气相外延)大尺寸单晶生长工艺,并攻克了晶片的高阻/低阻等电学调控工艺。
市场竞争力:作为国内GaN自支撑衬底产业化先驱,成功打破了海外垄断,并率先在国内实现了自支撑单晶衬底材料的规模化量产。
(2)苏州纳维科技股份有限公司
公司简介:依托中科院苏州纳米所国家重点科研平台成果成立,是国内最早开展高品质GaN单晶衬底研发与产业化的专精特新企业。
主要产品:提供2英寸、4英寸以及国际先进的6英寸高品质氮化镓(GaN)单晶自支撑衬底。
核心技术:掌握了大尺寸GaN晶体生长技术、超低位错密度控制以及精密的晶片无损抛光与表面超平整化加工工艺。
市场竞争力:产品各项电学、结构参数位居世界前列,有力支撑了国内在激光器、5G高频通信等领域核心元器件的源头材料国产替代。
(3)镓特半导体科技(北京)有限公司
公司简介:专注于高品质GaN自支撑单晶材料及核心外延装备的高科技创新企业,实现材料与设备的深度联动。
主要产品:提供GaN自支撑单晶衬底、高阻GaN外延模板及成套外延设备及核心系统。
核心技术:掌握低应力大尺寸HVPE厚膜生长及晶片高效无损自剥离核心技术,大幅降低了单晶自支撑衬底材料的制备成本。
市场竞争力:拥有自主材料工艺与高端外延装备协同开发的独特产业化壁垒,产品在高端光电显示及高频高功率微波通信中得到规模化应用。
3.外延厂商
(1)苏州晶湛半导体有限公司
公司简介:由国际著名GaN外延专家程凯博士创办,已发展为全球最顶尖的硅基GaN外延片材料研发与高规格量产领军企业。
主要产品:提供主流商用150mm(6英寸)、200mm(8英寸)和前沿300mm(12英寸)的大尺寸硅基电力电子及高性能射频GaN外延片。
核心技术:掌握超大尺寸(达12英寸)异质外延的高精度晶格应力缓释机制、低翘曲大面积生长控制及晶片缺陷密度控制技术。
市场竞争力:引领行业大尺寸化升级,是全球首家发布及量产商用12英寸硅基GaN外延材料的企业,获得全球数百家头部晶圆制造与设计公司的严苛品质验证,市占率位于最前沿。
(2)聚能晶源(青岛)半导体材料有限公司
公司简介:致力于新一代高压电力电子与微波射频应用大尺寸GaN外延材料规模化制造的核心供应商。
主要产品:主打8英寸硅基GaN(GaN-on-Si)及6英寸碳化硅基GaN(GaN-on-SiC)高规格、大尺寸电力电子外延片。
核心技术:掌握业界领先的GaN异质材料生长工艺,开发出了极低翘曲、低漏电、高致密度与极薄高均匀度势垒层,解决应力释放痛点。
市场竞争力:可提供高质量、高性价比、大规模一致性供货的外延材料解决方案,是国内宽禁带半导体基础材料环节的坚实支柱。
(3)北京中博芯半导体科技有限公司
公司简介:依托北京大学科研团队以及宽禁带半导体国家工程中心技术积累、主打高性能GaN外延材料的高能科技企业。
主要产品:高品质6英寸GaN射频功放外延晶圆,以及用于工业系统的高阻高压电力电子外延材料。
核心技术:掌握了高均匀度、高致密度的纳米级GaN异质外延控制技术,其外延层薄膜厚度控制仅为晶圆的约1%,并突破了二维电子气多层生长工艺。
市场竞争力:建有年产1.5万片外延规模化生产线,在5G高能基站等射频电子领域拥有强大的材料控制优势,并率先在国内实现了6英寸GaN射频功放外延晶圆的批量出口。
(4)江苏汉骅半导体有限公司
公司简介:专注于宽禁带半导体GaN外延材料规模化设计、集成开发与高端制造的高科技企业。
主要产品:提供硅基(GaN-on-Si)及蓝宝石基(GaN-on-Sapphire)外延片,全方位覆盖高压电力电子、微波射频与新型Micro-LED微显示领域。
核心技术:自主研发了高容量高速MOCVD外延材料生长技术,并建立了基于大位错控制、高阻高击穿缓冲层及缺陷释放的工艺控制链。
市场竞争力:在大尺寸外延片设计与低能耗衬底生长技术上具备极高的高性价比优势,在光电集成及射频器件领域建立了核心规模化供应优势。
(5)南京百识电子科技有限公司
公司简介:由多名亚洲化合物半导体材料及工艺外延专家团队于2019年创办,专注车规及工业级高压高功率外延材料研制。
主要产品:提供车规级和工业级高品质硅基氮化镓(GaN-on-Si)及碳化硅(SiC)高性能外延晶圆片。
核心技术:掌握了材料的生长缺陷消除与极窄晶圆翘曲度工艺,深度开展了针对国外顶尖MOCVD高端外延装备的自改良,具有业界一等一的稳定工艺和良率。
市场竞争力:首期产能达年产5万片且全指标居世界前列。目前正在加紧进行二期扩建(规划年产能达28万片),旨在全面进军车规主驱逆变与高压电网储能的核心器件供应版图。
4.器件设计厂商
(1)苏州捷芯威半导体有限公司
公司简介:专注于高频低损耗功率半导体模拟集成芯片研发、以及系统高密电源应用的一体化合封芯片Fab-lite设计商。
主要产品:提供高性能高性价比的GaN功率开关分立管、高度集成的GaN控制/驱动一体化(IPD)合封芯片系列。
核心技术:自主研发了高频自适应电平移位高速驱动控制架构、独创的超低封装阻抗和热阻的多芯片高密多维合封工艺。
市场竞争力:成功将系统外围元器件数大幅压缩并有效降本,实现极致紧凑的外围物料BOM,在移动快充生态和消费级高能效电源适配器中应用快速增长。
(2)青岛聚能创芯微电子有限公司
公司简介:由上市公司赛微电子投资成立的硅基GaN功率器件研发、设计与系统级应用高科技设计商。
主要产品:提供30W-240W的高可靠性增强型GaN功率开关管、以及大功率PD3.1超快充电源系统。
核心技术:依托兄弟企业聚能晶源在材料端的底座优势,形成了从外延片、功率器件设计到高效电源驱动应用设计的全栈自研生态。
市场竞争力:已成功完成1.7亿元A轮融资,其自主芯片产品现已全面渗透入中高功率移动适配器、云计算服务器高能电源、光伏逆变器及5G电信通信基站供应链。
(3)润新微电子(大连)有限公司
公司简介:归属于华润微电子旗下的宽禁带第三代半导体核心器件厂商,构建了完备的工艺闭环。
主要产品:提供高品质、高耐压硅基GaN功率开关器件、定制型高稳定外延材料、以及宽频射频模组器件。
核心技术:拥有器件级耐压突破1500V超强能力的硅基GaN材料研制、超精密肖特基势垒器件设计,并攻克了常规经典Si-MOS极简外围直驱技术(免去复杂专用驱动)。
市场竞争力:具有央国企资本与晶圆厂技术深度加持,器件成功切入Nothing、安克等全球高规格知名消费大厂,2024年全面部署建设新一代大尺寸外延制造基地以保障供应安全。
(4)北京华通芯电半导体科技有限公司
公司简介:集宽禁带半导体材料研发、核心器件制造以及关键专用半导体制造装备(MOCVD)于一体的科技型创新企业。
主要产品:主攻高能效GaN及SiC核心外延材料,并针对硬开关应用研制高效定制化宽禁带电力电子器件。
核心技术:具备完全自研的特种高速MOCVD工艺控制与气流喷淋腔体再改良工艺,以及在大击穿电压、超低导通电阻(R_on_sp)层面的精密结构设计。
市场竞争力:依托自研核心装备、材料生长工艺、器件定制深度联动的优势,在电网硬开关应用中建立起突出的高可靠性技术壁垒。
(5)广东致能半导体有限公司
公司简介:致力于高性能、车规级高可靠GaN功率器件开发与电能转换核心系统级解决方案的创新型半导体企业。
主要产品:高耐压650V及1200V的大功率/大电流GaN功率管、车规及高规格工业级多芯片集成模组(MCM)。
核心技术:自主开发出行业内具有极高阻抗抗干扰能力的Cascode(共源共栅)功率器件拓扑、以及具备极低热阻抗的车规级贴片和双面散热外贴封装技术。
市场竞争力:器件在高温175°C及极限电压冲击下具备超强鲁棒性,已成功突破合资及国产品牌车载OBC(车载充电机)核心动力供应链,具备深厚的车规竞争优势。
(6)珠海镓未来科技有限公司
公司简介:国内高能大功率、高击穿电压GaN功率器件开发领域的顶尖高性能半导体设计及产业化领军企业。
主要产品:涵盖经典的G1N65、G1N80等大批650V/800V高性能Cascode及增强型大功率高频功率器件。
核心技术:自研的强固栅极器件结构,使其器件天然支持极宽的±20V超宽门极栅压耐受度,且无需配装高成本的负压偏置关断驱动电路,外围应用电路极简。
市场竞争力:产品在大功率钛金牌服务器电源、光伏逆变电网等场景批量出货,产品成功攻入大疆创新、安克创新、联想等国际巨头供应链,全面包揽了30W-3600W功率段。
(7)深圳芯干线科技有限公司
公司简介:由国际资深海归半导体专家博士团队创办,致力于高频高效E-mode(增强型)功率器件研发的领先设计企业。
主要产品:提供核心650V E-mode 氮化镓大功率管(xGaN)、高压650V/1200V高可靠性碳化硅(SiC)二极管。
核心技术:主打超低结电容及寄生电感(电介质包封)的高频版图设计、高灵敏度电磁干扰EMI优化、并开发出了1KW+大功率高效双向数字变频变流器拓扑。
市场竞争力:其中高功率PD快充系统整机转换能效实测超越95.7%,大功率双向拓扑变流器及数字逆变方案现已面向电网储能和高效工业变频实现大批量成熟销售。
5.特殊器件设计厂商—栅极驱动与控制芯片
(1)上海数明半导体有限公司
公司简介:国内领先的,集高端研发与系统集成于一体的车规/工业级高可靠性模拟及高压隔离驱动IC设计厂商。
主要产品:高频GaN栅极半桥/全桥驱动芯片、高速数模混合磁隔离安全芯片及高可靠保护栅级控制驱动器系列。
核心技术:攻克了超低纳秒级单晶隔离信号延迟控制技术、超强抗共模瞬态干扰(CMTI)电平位移技术以及极速欠压/过流大电流短路保护。
市场竞争力:其驱动芯片抗浪涌、高抗噪及可靠性指标稳居国内一等一水平,是大功率车规级电驱主逆、大型集中式光伏并网系统的核心元器件。
(2)成都氮矽科技股份有限公司
公司简介:国内首批率先全栈攻克GaN开关管及其相配的合封高频高集成驱动IC量产的高新尖端设计公司。
主要产品:提供涵盖20W-500W中大功率的合封高频集成GaN电源芯片、高电压E-mode GaN功率分立管系列。
核心技术:独家研发了0-6V低压简化驱动结构(省去了昂贵且低效的负压产生电路),具备极低栅极电容电荷(Q_g)以及可支持10MHz+以上的超高极限开关频率。
市场竞争力:合封控制芯片性能达到行业标杆水平,彻底解决了功率管与驱动寄生震荡难题,在超薄液晶电视机大功率板级电源、微逆变及高密充电领域正加速推进国产化替代。
(3)苏州美思迪赛半导体技术有限公司(Mix-Design)
公司简介:专注于数模混合电源管理控制和超高压、超高集成度GaN功率合封芯片系统研发的尖端模拟芯片设计厂商。
主要产品:主打高集成的“控制器+高速驱动器+超高压GaN功率管”多合一合封单晶圆系统(IPD)以及微体积电源模组。
核心技术:掌握业界顶尖的电磁兼容(EMC)优化控制、全芯片动态智能超低空载损耗管理、数模混合三芯片一体化合封(3-in-1)高可靠性封装工艺。
市场竞争力:其中650V合封控制系统因其极致极简的片外元器件BOM以及空前的极高能量转换效率,使得65W高密快充模组体积竟小于传统18W硅基适配器,广泛销售于国内外高档消费类高密快充头部大厂,树立了极强的高性价比与技术壁垒。
6.晶圆代工厂商
(1)成都海威华芯科技有限公司
公司简介:由海特高新控股,是国内首家提供6英寸高品质化合物半导体晶圆流片/代工服务的开放式硬核代工大厂。
主要产品:提供先进的0.15μm GaAs高频微波功放、硅基及碳化硅基GaN高压大电流流片及高压器件流片服务。
核心技术:完全攻克并掌握了高精密化合物微波外延生长制程、多金属化后道微机械(MEMS)高良率工艺以及高可靠多芯片封装技术。
市场竞争力:建有全国领先的微波集成电路(MMIC)代工生产线,在高品质5G/6G高频基站、新能源车载充电机及军工/航天雷达控探领域筑牢了关键代工国产化的自主技术壁垒。


