III-V族半導體,是以III族元素與V族元素化合形成的化合物半導體材料,常用的III族元素主要是硼、鋁、鎵、銦,常用的V族元素主要是氮、磷、砷、銻。III-V族半導體既包括第三代半導體材料,例如GaN,也包括第四代半導體材料,以GaSb、InAs為代表。從帶隙來看,第四代半導體材料主要有兩大發展方向,一是窄帶隙半導體,二是超寬帶隙半導體。III-V族半導體在第四代窄帶隙半導體中占據核心地位。
以第三代半導體材料來看,III-V族半導體GaN發展與另一材料SiC并重,地位重要性突出。以第四代半導體材料來看,常見的III-V族半導體種類多樣,主要有GaSb、InAs、InSb、InAsSb、InGaAs、AlGaSb、InAlSb、AlGaAsSb、GaInAsSb等,包括二元、三元、四元化合物,其中銻化物半導體最為經典;除直接應用外,兩種不同的III-V族半導體可以納米薄層的形式交替生長形成二類超晶格材料,是新一代紅外發光材料,其禁帶寬度可調節、波長覆蓋范圍寬。
根據新思界產業研究中心發布的
《2022-2026年III-V族半導體行業深度市場調研及投資策略建議報告》顯示,III-V族半導體的電子遷移率高、大尺寸晶體均勻性好、晶格匹配性好、能耗低、制備工藝較為簡單,產品綜合性能優異且可實現大規模生產,并具有設計靈活性高、自由度高的特點,應用領域涉及軍用與民用,包括紅外探測、激光、光電芯片等方面,可廣泛應用在微電子、集成電路、紅外探測器、激光器、通信、光伏發電、醫學診斷、環境監測、武器裝備、航空航天等領域,擁有極大發展空間。
III-V族半導體作為第三代、第四代半導體材料,研制及應用直接影響高科技產業發展,因此21世紀以來受到全球多個國家的重視,其先進技術被壟斷、出口受到限制。我國電子信息產業發展迅速,微電子、集成電路等生產規模持續擴大,高科技產業不斷壯大,航空航天、軍工裝備生產實力不斷增強,新型半導體材料必須實現自主生產,推動了我國III-V族半導體行業發展速度加快。
新思界
行業分析人士表示,在我國,三安光電是代表性III-V族半導體廠商之一,產品線涉及外延片、芯片、光通訊器件、射頻器件、濾波器、功率半導體等;2021年7月,眾合科技子公司焜騰紅外建成并投產III-V族(砷化鎵、磷化銦、氮化鎵)化合物半導體芯片工藝加工平臺;2021年9月,晉城市光機電產業研究院建設的銻化物半導體項目進入試運行階段,預計2022年芯片產能將達到1萬片,是我國首條第四代半導體生產線。我國III-V族半導體生產規模及下游應用規模正在逐步擴大,行業未來發展前景極為廣闊。