砷化镓（GaAs）晶圆市场由多家全球参与者主导，例如 Sumitomo Electric Industries、Freiberger Compound Materials GmbH、AXT Inc.、China Crystal Technologies、DOWA Electronics Materials、Chip Technology、Atecom Technology Co. Ltd.、Powerway Advanced Mateiral、Yunnan Germanium等。其中，Sumitomo Electric Industries占据最大的市场份额，约29.1%，其次是Freiberger Compound Materials和AXT。
定义
砷化镓（GaAs）是该元素的镓和砷的化合物。它是一种具有锌混合晶体结构的 III-V 直接带隙半导体。砷化镓用于制造微波频率集成电路、单片微波集成电路、红外发光二极管、半导体激光管、太阳能电池和光学窗口等器件。
市场参与者与集中度分析
下表详细介绍了 2023 年的市场集中度。就 2023 年的收入而言，前 3 名参与者占据了 65.4% 的市场份额。
公司
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2023年市场份额
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Sumitomo Electric Industries
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29.1%
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Freiberger Compound Materials
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21.1%
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AXT
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15.3%
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前3名
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65.4%
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前6名
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84.6%
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市场驱动因素和趋势
“下游市场需求升级，产品规模持续加大”
降低芯片制造成本是下游芯片和器件企业在新兴应用中扩大产业化规模的关键因素之一。目前，全球砷化镓衬底以 4-6 英寸为主流直径，随着 Mini LED 和 Micro LED 技术的逐渐成熟，其对 LED 芯片的需求数量将出现几何级增长，因此砷化镓衬底也开始向 8 英寸发展，帮助 Mini LED 和 ICRO LED 行业尽快降低芯片成本，推动其产业化进程。此外，随着砷化镓晶片尺寸的增加，对晶体生长技术和衬底抛光技术的要求也越来越高。随着直径的扩大，其体积和重量也随之增加，对生长设备、坩埚和过程控制的要求也越来越高。
“性能继续上升”
砷化镓晶片的性能将直接影响下游芯片和器件产品的性能，尤其是在芯片和器件尺寸缩小的趋势下，砷化镓衬底的核心性能指标，如位移密度、电阻率均匀性、平整度、表面粒度等，将直接影响器件的良率和成本，影响其在下游应用中的产业化进程。在生产过程中，原材料的质量控制、多晶合成过程、单晶生长过程控制、研磨和清洗过程、测量技术、密封和封装技术都会影响硅片的上述性能指标。行业企业需要不断开发新技术和新工艺，不断提高产品性能指标，以满足下游外延、芯片和器件企业的需求。
市场限制
“对环境保护和生产安全的要求不断提高”
砷化镓是砷化镓晶片的原料之一。砷化镓晶片存在安全风险，因此行业监管政策不断收紧对砷化镓衬底企业的要求不断加强对原材料、半成品和成品运输、使用、生产等环节的管理，行业安全生产投入将继续增加，确保生产经营的合法性。此外，该行业的生产过程涉及化学合成过程、高温高压合成过程、物理切割抛光清洗过程、净化过程等，会产生一定的“三废”排放。
“技术更新风险”
在半导体材料发展过程中，随着硅基材料的技术突破，在射频器件等应用中，砷化镓晶圆面临被绝缘体上硅（SOI）取代的风险。绝缘体上硅比硅衬底具有一定的性能优势。虽然目前使用绝缘体上硅生产的射频器件在功耗、发热和传输速度方面不如使用砷化镓晶片的产品，但它们的成本低于砷化镓晶片，并且在智能手机等应用中已经部分取代了砷化镓晶片。如果绝缘体上硅或其他新型衬底产品的性价比得到进一步提高，获得更广泛的市场认可，或用于更多的应用场景，砷化镓晶片的应用范围将缩小，这可能会对行业产生不利影响。
按类型划分的市场
根据类型，市场分为 液封直拉法（LEC）生长砷化镓和垂直梯度凝固法(VGF)生长砷化镓。
砷化镓晶片以两种不同的方式制造，LEC 技术用于生长材料的单晶，尤其是砷化镓等半导体。晶体从熔体中提取，熔体包含在合适的坩埚中，并通过被液体封装来防止污染。
VGF 工艺包括仔细控制炉内的温度，使熔体逐渐凝固，从而形成单晶。这种方法的优点是生产的晶体通常质量高，缺陷密度低。
按应用划分的市场
根据应用，市场分为 RF、LED、光子学和光伏。
LED 应用占据主导地位，市场份额为 51.8%。
应用
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2023年市场份额
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RF
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26.4%
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LED
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51.8%
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光子学
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17.8%
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光伏
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4%
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