《半導(dǎo)體行業(yè)——半導(dǎo)體激光芯片行業(yè)研究報告》
日期：
2024-07-17
半導(dǎo)體（Semiconductor）是指常溫下導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體與絕緣體之間并且導(dǎo)電性可控的材料，電子的導(dǎo)電能力可以被外加電場或熱激活所控制和改變。半導(dǎo)體行業(yè)按核心產(chǎn)品分，可分為集成電路（IC）、分立器件、光電器件和傳感器；按半導(dǎo)體生產(chǎn)流程分，可分為半導(dǎo)體設(shè)計、制造和封裝測試。數(shù)據(jù)來源：公開資料查詢，大象研究院半導(dǎo)體激光芯片作為半導(dǎo)體激光器和工業(yè)激光器或固體激光器的泵浦源構(gòu)成半導(dǎo)體發(fā)光器件的重要組成部分，歸屬于光電器件。半導(dǎo)體激光芯片是采用半導(dǎo)體芯片制造工藝，以電激勵源方式，以半導(dǎo)體材料為增益介質(zhì)，將注入電流的電能激發(fā)，從而實現(xiàn)諧振放大選模輸出激光，實現(xiàn)電光轉(zhuǎn)換，是半導(dǎo)體激光器的核心組成部分。2、發(fā)展歷程：中國成為第三次產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移中心，國產(chǎn)替代快速推進全球半導(dǎo)體行業(yè)從上20世紀50年代以來共歷經(jīng)三次產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移，其中第三次產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移因中國智能設(shè)備、智能汽車等行業(yè)的快速發(fā)展使中國成為產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的中心。在國家政策大力扶持下，中國加大自主創(chuàng)新力度，推動國產(chǎn)替代。目前，中國半導(dǎo)體行業(yè)在部分細分領(lǐng)域如智能卡芯片、通信芯片、移動智能終端芯片設(shè)計方面能達到世界先進水平，但高端通用芯片如CPU、DSP、FPGA等仍高度依賴進口。圖表2：半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展歷程數(shù)據(jù)來源：公開資料查詢，大象研究院《報告》涵蓋了半導(dǎo)體行業(yè)、半導(dǎo)體激光芯片行業(yè)的定義及分類、發(fā)展歷程、產(chǎn)業(yè)政策、技術(shù)特點等內(nèi)容，更多內(nèi)容參見完整版報告。全球半導(dǎo)體行業(yè)市場規(guī)模整體呈上升趨勢。2022年全球持續(xù)“缺芯”的現(xiàn)象未從根本上好轉(zhuǎn)，2023年初全球半導(dǎo)體行業(yè)受2022年新冠疫情刺激引發(fā)的對芯片采購過度的影響，市場需求疲軟，處于調(diào)整階段。據(jù)Statista的統(tǒng)計，2023年全球半導(dǎo)體行業(yè)市場規(guī)模為5,530億美元，隨著市場需求的強勁恢復(fù)，預(yù)計2027年半導(dǎo)體行業(yè)市場規(guī)模將達到7,364億美元。圖表3：2016-2027年全球半導(dǎo)體市場規(guī)模數(shù)據(jù)來源：StatistaMarketInsights，大象研究院我國持續(xù)加大資金支持以促進半導(dǎo)體行業(yè)國產(chǎn)化進程。據(jù)Statista的統(tǒng)計，2023年中國半導(dǎo)體行業(yè)市場規(guī)模為1,795億美元，隨著去庫存進程結(jié)束，自給自足實力提升，預(yù)計2027年中國半導(dǎo)體行業(yè)市場規(guī)模將達到2,380億美元。圖表4：2016-2027年中國半導(dǎo)體市場規(guī)模數(shù)據(jù)來源：StatistaMarketInsights，大象研究院半導(dǎo)體激光芯片的市場競爭程度提高，行業(yè)市場規(guī)模正在穩(wěn)步增長。2023年中國半導(dǎo)體激光芯片市場規(guī)模為38.67億美元，預(yù)計2028年我國半導(dǎo)體激光芯片行業(yè)市場規(guī)模將達到76.59億美元。圖表5：2021-2028年中國半導(dǎo)體激光芯片行業(yè)市場規(guī)模數(shù)據(jù)來源：公開資料查詢，大象研究院第一梯隊企業(yè)為資金、技術(shù)、產(chǎn)品實力雄厚，在全球占據(jù)較大市場份額，客戶群體廣泛，品牌認知度高的國際龍頭企業(yè)。第二梯隊企業(yè)主要是擁有穩(wěn)定的技術(shù)基礎(chǔ)和生產(chǎn)能力，在細分領(lǐng)域?qū)嵙ν癸@的區(qū)域型制造企業(yè)，其中長光華芯、華光光電等企業(yè)已具備產(chǎn)業(yè)一體化實力。第三梯隊企業(yè)以中小半導(dǎo)體制造企業(yè)為主，數(shù)量眾多，往往是新興和區(qū)域性企業(yè)，這些企業(yè)產(chǎn)品自主水平不高，集中于中低端市場，企業(yè)營收水平較弱。《報告》涵蓋了半導(dǎo)體行業(yè)、半導(dǎo)體激光芯片行業(yè)的市場規(guī)模、細分領(lǐng)域市場情況、競爭格局、競爭壁壘等內(nèi)容，更多內(nèi)容參見完整版報告。1、半導(dǎo)體激光芯片產(chǎn)業(yè)鏈圖譜半導(dǎo)體激光芯片產(chǎn)業(yè)鏈上游為半導(dǎo)體材料、半導(dǎo)體設(shè)備和輔助化學品，在某些高端材料和技術(shù)上，尤其是在砷化鎵和磷化銦的高純度、高質(zhì)量原材料方面，我國半導(dǎo)體激光芯片制造企業(yè)仍然依賴于進口，議價能力相對較弱。高端光刻機、先進的刻蝕設(shè)備、CMP拋光設(shè)備和高精度的測試與檢測設(shè)備都依賴進口，主要由美國、日本和歐洲的企業(yè)主導(dǎo)，當前我國高端設(shè)備國產(chǎn)替代程度低。下游主要為激光器、激光模塊、激光設(shè)備等，終端應(yīng)用包括工業(yè)制造、醫(yī)療美容、軍事國防、消費電子等領(lǐng)域。下游各個領(lǐng)域的快速發(fā)展帶動了半導(dǎo)體激光芯片市場需求的增長。圖表6：半導(dǎo)體激光芯片產(chǎn)業(yè)鏈圖譜2、上游：半導(dǎo)體材料、半導(dǎo)體設(shè)備半導(dǎo)體激光芯片的主要原材料通常是特殊的半導(dǎo)體材料，這些材料能夠在電流的作用下發(fā)出光。最常用的材料包括砷化鎵（GaAs）、磷化銦（InP）和氮化鎵（GaN）。半導(dǎo)體激光芯片制造涉及的設(shè)備包括外延生長設(shè)備、光刻設(shè)備、刻蝕設(shè)備、CVD/PVD薄膜沉積設(shè)備、CMP拋光設(shè)備、離子注入設(shè)備、測試設(shè)備、切割和封裝設(shè)備等。隨著智能化發(fā)展，智能設(shè)備、消費電子、新能源等領(lǐng)域?qū)Π雽?dǎo)體激光器的需求不斷增長，醫(yī)療健康等新興領(lǐng)域持續(xù)擴張，半導(dǎo)體激光器應(yīng)用領(lǐng)域在不斷擴大，直接半導(dǎo)體激光器（半導(dǎo)體不作為泵浦源應(yīng)用于其他激光器中）市場規(guī)?？焖僭鲩L。2023年中國直接半導(dǎo)體激光器市場規(guī)模為45.49億美元，預(yù)計2028年市場規(guī)模將升至90.11億美元。圖表7：2021-2028年中國直接半導(dǎo)體激光器市場規(guī)模數(shù)據(jù)來源：《2022年中國激光產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告》，大象研究院4、應(yīng)用領(lǐng)域：工業(yè)制造領(lǐng)域激光技術(shù)在精細化制造、智能制造等領(lǐng)域的應(yīng)用比許多傳統(tǒng)制造技術(shù)更具有成本效益，因此得以迅速普及，未來將進一步對傳統(tǒng)工業(yè)制造業(yè)技術(shù)的存量市場進行替代和優(yōu)化升級。2022年中國激光設(shè)備市場銷售收入為832億元，隨著經(jīng)濟的全面復(fù)蘇，激光加工設(shè)備需求將持續(xù)好轉(zhuǎn)，預(yù)計2025年國內(nèi)激光加工設(shè)備市場規(guī)模將突破千億大關(guān)。圖表8：2017-2022年中國激光加工設(shè)備銷售規(guī)模數(shù)據(jù)來源：《2022年中國激光產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告》，大象研究院《報告》涵蓋了半導(dǎo)體激光芯片產(chǎn)業(yè)鏈情況，對上游半導(dǎo)體材料、半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)進行了研究，詳細分析了下游應(yīng)用工業(yè)制造、醫(yī)療美容、軍事國防、光通信、汽車、消費電子、科學研究等領(lǐng)域的發(fā)展情況，更多內(nèi)容參見完整版報告。公司聚焦半導(dǎo)體激光行業(yè)，始終專注于半導(dǎo)體激光芯片的研發(fā)、設(shè)計及制造，主要產(chǎn)品包括高功率單管系列產(chǎn)品、高功率巴條系列產(chǎn)品、高效率VCSEL系列產(chǎn)品及光通信芯片系列產(chǎn)品等。公司產(chǎn)品可廣泛應(yīng)用于光纖激光器、固體激光器及超快激光器等光泵浦激光器泵浦源、直接半導(dǎo)體激光輸出加工應(yīng)用、激光智能制造裝備、國家戰(zhàn)略高技術(shù)、科學研究、醫(yī)學美容、激光雷達、機器視覺定位、智能安防、消費電子、3D傳感與攝像、人臉識別與生物傳感等領(lǐng)域。公司主要從事半導(dǎo)體激光器外延片、芯片、器件和模組的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售，業(yè)務(wù)涵蓋半導(dǎo)體激光外延結(jié)構(gòu)設(shè)計與生長、芯片設(shè)計與制備、器件模組設(shè)計與封裝三大環(huán)節(jié)等。公司是國內(nèi)少數(shù)建立了半導(dǎo)體激光器外延片、芯片、器件、模組垂直一體化生產(chǎn)體系，自主生產(chǎn)半導(dǎo)體激光器外延片和芯片的企業(yè)之一。公司的生產(chǎn)模式屬于垂直一體化的IDM模式，生產(chǎn)流程覆蓋外延材料設(shè)計和生長、芯片的設(shè)計和制備、器件和模組的設(shè)計和封裝。自產(chǎn)的半導(dǎo)體激光器芯片及巴條功率范圍為5mW-700W，產(chǎn)品波長范圍覆蓋635nm-1064nm，電光轉(zhuǎn)換效率最高達到70%。公司的技術(shù)研發(fā)成果已產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用于測量傳感、激光雷達、先進制造、醫(yī)療健康、光刻與印刷、激光打印機、安防監(jiān)控、科研與國家戰(zhàn)略高技術(shù)等眾多領(lǐng)域。《報告》涵蓋了半導(dǎo)體激光芯片行業(yè)的代表公司，包括公司介紹、業(yè)務(wù)布局、主要產(chǎn)品、競爭優(yōu)勢、技術(shù)水平等，更多內(nèi)容參見完整版報告。