智慧芽《氮化镓（GaN）技术洞察报告》：第三代半导体应用广泛 中国企业发力强劲

    本报见习记者 许伟

    12月28日，智慧芽旗下智慧芽创新研究中心最新发布《第三代半导体-氮化镓（GaN）技术洞察报告》（下称“报告”），从技术角度全面洞察分析了氮化镓这一产业的诞生、产业发展和未来突破。

    资料显示，氮化镓（GaN）主要是指一种由人工合成的半导体材料，是第三代半导体材料的典型代表，研制微电子器件、光电子器件的新型材料。氮化镓应用范围广泛，作为支撑“新基建”建设的关键核心器件，其下游应用切中了“新基建”中5G基站、特高压、新能源充电桩、城际高铁等主要领域。此外，氮化镓的高效电能转换特性，能够帮助实现光伏、风电（电能生产），直流特高压输电（电能传输），新能源汽车、工业电源、机车牵引、消费电源（电能使用）等领域的电能高效转换，助力“碳达峰，碳中和”目标实现。

    智慧芽数据显示，全球在氮化镓产业已申请16万多件专利，有效专利6万多件。其中，保护类型以发明专利为主，行业技术创新度比较高。报告指出，该领域美日技术实力较强，中美日市场较热。

    从氮化镓领域全球技术布局来看，中国、美国和日本为氮化镓技术热点布局的市场。其中，美国和日本起步较早，起步于20世纪70年代初，而中国起步虽晚，但后起发力强劲。值得注意的是，目前全球的氮化镓技术主要来源于日本。

    报告显示，全球氮化镓主要创新主体的龙头主要集中于日本。氮化镓产业国外重点企业包括日本住友、美国Cree、德国英飞凌、韩国LG、三星等，中国企业代表有晶元光电、三安光电、台积电、华灿光电等。但目前中国企业和国外企业相比，专利申请数量仍有一定差距。

    国内方面，LED龙头“三安光电”在氮化镓领域有一定技术储备。在氮化镓领域，三安光电同样集中于产业链中游——器件模组的研究2016年后，三安光电对可见光LED的专利申请量逐渐下降，并开始增加对Micro/Mini LED、GaN基FET的专利申请。

    技术上看，氮化镓的重点技术主要包括三大方面：GaN衬底技术、氮化镓基FET器件技术、MicroLED显示技术。

    报告显示，全球GaN衬底技术共有13000多件专利，其中有效专利量4800多件，占比为35.2%。其中，审中专利占比较少，可见未来有效专利增长空间较小。此外，日本和美国两大市场分布的专利较多。

    整体上，氮化镓基FET器件正在向多单元模块化发展。报告显示，在这一领域中，美国、日本和中国为GaN基FET器件热点布局的市场，其中重点为美国市场。自2000年起，该技术领域开始快速发展，且到2010年后，发展速度进一步加快。头部企业中，日本企业仍占据大多数，且美国Cree和英特尔也占有一定的优势。

    在Micro LED领域，巨量转移技术是该领域发展的重点。报告显示，Micro/MiniLED技术在近5年处于高速发展期，中国专利申请趋势与全球总体一致，并且近5年的发展势头迅猛，全球领先。在这一技术的全球主要专利申请人中，Facebook和苹果公司分别位列第一、第二，国内企业如京东方、歌尔股份、三安光电等也都名列前茅。

（编辑 张明富）