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半导体材料行业分析：二代半导体材料引领高速通信变革。第二代半导体衬底材料因其优良的物理特性大规模应用于高频高功耗等 应用场景。第二代半导体衬底材料即III-V族化合物半导体材料，主要包 括砷化镓（GaAs）、磷化铟（InP），具有电子迁移率高、光电性能好等特 点，是当前仅次于硅之外最成熟的半导体材料，在高频、高功耗、高压、 高温等特殊应用领域，III-V族化合物半导体材料作为衬底有独特的优势。 5G、新一代显示、数据中心、无人驾驶、手机面部识别、可穿戴设备等市 场需求的增长为III-V族化合物半导体材料带来了广阔的需求空间。

磷化铟衬底材料主要用于光模块、传感器、高端射频等领域，未来随着AI 和下一代通信技术的发展而前景较好。使用磷化铟衬底制造的半导体器 件，具备饱和电子漂移速度高、发光波长适宜光纤低损通信、抗辐射能力 强、导热性好、光电转换效率高、禁带宽度较高等特性，因此磷化铟衬底 可被广泛应用于制造光模块器件、传感器件、高端射频器件等。根据Yole 预测，2026年全球磷化铟衬底市场规模为2.02亿美元，2019-2026年复合 增长率为12.42%。量子计算、人工智能（AI）加速芯片和下一代通信技术 的兴起，对高性能半导体材料提出了更高要求，而磷化铟凭借其独特的物 理特性，成为支撑这些前沿技术的关键材料之一。磷化铟衬底的发展将围 绕大尺寸化、成本优化、异质集成三大核心方向持续推进。

砷化镓衬底材料主要用于LED、射频、激光器等领域，未来市场规模随着 新一代显示、物联网等新兴行业的快速增长而逐步扩大。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。砷化镓是光电及手机网通高频通讯不可或缺的元 件，未来在新一代显示（Mini LED、Micro LED）、物联网、无人驾驶、人 工智能、可穿戴设备等新兴市场需求的带动下，砷化镓衬底市场规模将逐 步扩大。根据Yole 测算，2019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%。砷化镓衬底市场的发展将呈现出技术升级推动国产 替代、产业链协同创新加速、新兴应用领域持续拓展三大趋势。

全球二代半导体衬底材料市场高度集中，呈现出日德企业占主导、中国企 业追赶的态势。由于下游市场需求有限以及成本较高，磷化铟与砷化镓衬 底市场规模相对较小。主流商用磷化铟衬底直径已从2英寸逐步扩展至4 英寸，部分领先企业正推进6英寸晶圆的研发；从市场格局来看，磷化铟 衬底材料市场头部企业集中度很高，主要供应商包括 Sumitomo、北京通 美、日本JX等。Yole 数据显示，2020 年全球前三大厂商占据磷化铟衬 底市场 90%以上市场份额，其中Sumitomo为全球第一大厂商，占比为 42%；北京通美位居第二，占比36%。主流商用砷化镓衬底直径已从3英 寸扩展至6英寸，部分领先企业正推进8英寸晶圆的研发；从竞争格局来 看，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Freiberger占比28%、Sumitomo 占比21%、北京通美占比13%；目前国内涉及砷化镓衬底业务的公司较 少，除北京通美外，广东先导等公司在生产LED的砷化镓衬底方面已具 备一定规模。目前，主流商用砷化镓衬底直径已从3英寸扩展至6英寸， 部分领先企业正推进8英寸晶圆的研发。