1、化合物半導(dǎo)體定義
半導(dǎo)體按照歷史進程可分為以硅基為代表的第一代半導(dǎo)體，以砷化鎵、磷化銦等化合物為代表的第二代半導(dǎo)體，和以碳化硅、氮化鎵等化合物為代表的第三代半導(dǎo)體。與第一代半導(dǎo)體由單一元素組成不同，第二代和第三代半導(dǎo)體材料由兩種或以上元素組成，統(tǒng)稱為化合物半導(dǎo)體。材料性能決定應(yīng)用場景，化合物半導(dǎo)體廣泛適用于高電壓、高功率、高頻率等領(lǐng)域。
第一、二、三代半導(dǎo)體材料情況
| 半導(dǎo)體材料 | 主要材料 | 下游應(yīng)用 |
| 第一代材料 | 硅（Si）鍺元素（Ge） | 以硅基材料為主，制備工藝較為成熟，且自然界儲備量大，成本較低，目前應(yīng)用最為廣泛，包括集成電路、功率半導(dǎo)體，下游涵蓋消費電子、通信、光伏軍事以及航空航天等多個領(lǐng)域。 |
| 第二代材料 | 砷化鎵（GaAs）磷化鎵（GaP） | 以砷化嫁為主，電子遷移率較高，生長工藝成熟，但資源比較稀缺，材料有毒性，易造成環(huán)境污染，主要用于制造高頻，高速以及大功率電子器件，在衛(wèi)星通訊、移動通訊以及光通訊等領(lǐng)域有較為廣泛的應(yīng)用。 |
| 第三代材料 | 氮化鎵（GaN）碳化硅（SiC）氧化鋅（ZnO）金剛石 | 以碳化硅和氮化嫁為主，是寬禁帶半導(dǎo)體材料，適用于高溫、高壓高頻領(lǐng)域，在新能源汽車、5G宏基站光狀風(fēng)電和高鐵等領(lǐng)應(yīng)用較廣，但目前行業(yè)尚處發(fā)展初期，良率低，成本較高。 |
資料來源：觀研天下整理
硅元素因結(jié)構(gòu)簡單，自然界儲量大，制備相對容易，所以硅基半導(dǎo)體應(yīng)用廣泛，特別在以處理信息的集成電路領(lǐng)域處于主導(dǎo)地位。但在高電壓、高功率、高頻率的分立器件領(lǐng)域，硅基半導(dǎo)體因其窄帶隙、低熱導(dǎo)率和低擊穿電壓等特性限制了其在該領(lǐng)域的應(yīng)用。而化合物半導(dǎo)體因其具有更寬的禁帶，更強的耐高壓、高功率等特性，使其在分立器件領(lǐng)域具有更高的可靠性，更長的使用壽命，被廣泛應(yīng)用于功率器件、微波射頻、電力電子等產(chǎn)品中。
2、新能源汽車、可再生能源等領(lǐng)域需求推動，化合物半導(dǎo)體市場快速發(fā)展
根據(jù)觀研報告網(wǎng)發(fā)布的《中國化合物半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展趨勢分析與未來前景研究報告（2025-2032）》顯示，憑借其寬禁帶、高擊穿電場、高電子遷移率等材料特性，化合物半導(dǎo)體能夠在高溫、高功率、高頻率、高電壓等極端條件下穩(wěn)定運行，廣泛應(yīng)用于新能源汽車、可再生能源等領(lǐng)域。
在新能源汽車領(lǐng)域，電驅(qū)電控系統(tǒng)、電池管理系統(tǒng)、高壓充電系統(tǒng)等涉及高壓、高電流的系統(tǒng)都離不開化合物半導(dǎo)體芯片的支持。根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，2018年以來，我國新能源汽車產(chǎn)銷量穩(wěn)步增長。2024年我國新能源汽車產(chǎn)量和銷量分別為1316.8萬輛、1286.6萬輛，較2023年分別同比增長38.7%、35.5%；2025年1-5月，我國新能源汽車產(chǎn)銷分別完成569.9萬輛和560.8萬輛，同比分別增長45.2%和44%。新能源汽車產(chǎn)銷量的增加帶動了對化合物半導(dǎo)體行業(yè)需求。
數(shù)據(jù)來源：觀研天下整理
數(shù)據(jù)來源：觀研天下整理
在可再生能源領(lǐng)域，化合物半導(dǎo)體器件可有效提升風(fēng)電、光伏逆變器的電能轉(zhuǎn)換效率，降低系統(tǒng)成本。根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，2020-2024年，我國可再生能源發(fā)電裝機從9.34億千瓦增長至18.89億千瓦，年均復(fù)合增長率為 19.38%，市場需求持續(xù)攀升。
數(shù)據(jù)來源：觀研天下整理
隨著可再生能源行業(yè)的發(fā)展，化合物半導(dǎo)體市場需求將持續(xù)擴大，具有較大的市場空間和發(fā)展機遇。此外，5G商用、人工智能等領(lǐng)域的快速推進，也為化合物半導(dǎo)體發(fā)展帶來新的發(fā)展機遇。
3、全球及我國化合物半導(dǎo)體市場規(guī)模持續(xù)擴大
上述應(yīng)用領(lǐng)域需求的推動下，全球及我國化合物半導(dǎo)體市場規(guī)模持續(xù)增長。根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，2020-2024年，全球化合物半導(dǎo)體芯片市場規(guī)模由1481.8億元增長至2716.6億元，其中中國化合物半導(dǎo)體芯片市場規(guī)模由504.8億元增長至1070.7億元，年均復(fù)合增長率分別為16.4%和20.7%。
數(shù)據(jù)來源：觀研天下整理（WYD）
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