1、2 0 2 3 年深度行业分析研究报告VYlZkZPWhVkZmPmPpNaQaO9PoMmMnPnOiNqQmQfQsQoO9PnNuNNZrNtOMYmOrM目录1.光通信用光芯片的分类及下游光通信用光芯片的分类及下游2.磷化铟光芯片市场规模及竞争格局磷化铟光芯片市场规模及竞争格局3.光芯片成本分析以及技术壁垒光芯片成本分析以及技术壁垒4.涉及上市公司涉及上市公司3请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明光通信用光芯片的分类及下游光通信用光芯片的分类及下游145请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明资料来源:北京通美公告,天风证券研究所1.11.1.不同类型半导体材料的应用领域不同类型半导体
2、材料的应用领域半导体材料包括三大类:半导体材料包括三大类:1、单元素半导体材料,即以单一元素构成的半导体材料,主要包括硅(Si)、锗(Ge),其中硅基半导体材料是目前产量最大、成本最低、应用最广的半导体材料;2、III-V 族化合物半导体材料,即以 III-V 族元素的化合物构成的半导体材料,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 5G 通信、数据中心、光纤通信、新一代显示、人工智能、无人驾驶、可穿戴设备、航天方面有广阔的应用前景;3、宽禁带半导体,以氮化镓(GaN)和碳化硅(SiC)等为代表,具有高禁带宽度、
3、耐高压和大功率等特点,在通信、新能源汽车等领域前景广阔,但目前成本较高。图:图:不同半导体材料的主要特点、应用领域不同半导体材料的主要特点、应用领域项目项目单元素半导体材料单元素半导体材料IIIIII-V V族化合物半导体材料族化合物半导体材料宽禁带半导体材料宽禁带半导体材料硅锗砷化镓磷化铟氮化镓碳化硅分子式SiGeGaAslnPGaNSiC特点储量大、价格便宜电子迁移率、空穴迁移率高光电性能好、耐热、抗辐射导热性好、光电转换效率高、光纤传输效率高高频、耐高温、大功率应用领域先进制程芯片空间卫星LED 器、射频模组光通信充电器、高铁电动汽车部分主要应用场景CPU、内存空间卫星太阳能电池面板大功
4、率半导体激光器;手机、电脑射频器件;新一代显示;面部识别;激光雷达5G基站光模块;数据中心光模块;激光雷达;可穿戴设备快速充电芯片;高铁芯片新能源汽车;充电桩6请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明资料来源:源杰科技公告,天风证券研究所1.21.2.光通信用光芯片分类光通信用光芯片分类光芯片按功能可以分为激光器芯片和探测器芯片,其中激光器芯片主要用于发射信号,将电信号转化为光信号,探测器芯片主要用于接光芯片按功能可以分为激光器芯片和探测器芯片,其中激光器芯片主要用于发射信号,将电信号转化为光信号,探测器芯片主要用于接收信号,将光信号转化为电信号。收信号,将光信号转化为电信号。激光器芯片按出光结
5、构可进一步分为面发射芯片和边发射芯片,面发射芯片包括激光器芯片按出光结构可进一步分为面发射芯片和边发射芯片,面发射芯片包括 VCSEL 芯片,边发射芯片,边发射EEL芯片包括芯片包括 FP、DFB 和和 EML 芯片;芯片;探测器芯片,主要有探测器芯片,主要有 PIN 和和 APD 两类。两类。激光器芯片按照材料体系划分,可以分为砷化镓激光器芯片按照材料体系划分,可以分为砷化镓GaAs和磷化铟和磷化铟Inp两套材料体系。两套材料体系。图:图:光芯片在光通信系统中应用光芯片在光通信系统中应用图:激光器芯片和探测器芯片特点图:激光器芯片和探测器芯片特点7请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明资料来
6、源:Yole,华经产业研究院公众号,半导体照明网,天风证券研究所1.31.3.磷化铟光芯片磷化铟光芯片:分类及下游应用:分类及下游应用按导电性能,按导电性能,InP衬底主要分为半导电和半绝缘衬底衬底主要分为半导电和半绝缘衬底半导体衬底分为N型和P型半导电衬底:1)N 型掺Sn InP 主要用于激光二极管。2)N 型掺S的InP 不仅用于激光二极管,而且还用于光探测器。3)P 型掺Zn InP 主要用于高功率激光二极管。半绝缘衬底按照是否掺杂分为掺杂半绝缘衬底和非掺杂半绝缘衬底,半绝缘衬底主要用于制作射频器件。从全球磷化铟衬底应用情况来看,据从全球磷化铟衬底应用情况来看,据Yole数据显示,数据