本報見習記者 許偉

    12月28日，智慧芽旗下智慧芽創新研究中心最新發布《第三代半導體-氮化鎵（GaN）技術洞察報告》（下稱“報告”），從技術角度全面洞察分析了氮化鎵這一產業的誕生、產業發展和未來突破。

    資料顯示，氮化鎵（GaN）主要是指一種由人工合成的半導體材料，是第三代半導體材料的典型代表，研制微電子器件、光電子器件的新型材料。氮化鎵應用范圍廣泛，作為支撐“新基建”建設的關鍵核心器件，其下游應用切中了“新基建”中5G基站、特高壓、新能源充電樁、城際高鐵等主要領域。此外，氮化鎵的高效電能轉換特性，能夠幫助實現光伏、風電（電能生產），直流特高壓輸電（電能傳輸），新能源汽車、工業電源、機車牽引、消費電源（電能使用）等領域的電能高效轉換，助力“碳達峰，碳中和”目標實現。

    智慧芽數據顯示，全球在氮化鎵產業已申請16萬多件專利，有效專利6萬多件。其中，保護類型以發明專利為主，行業技術創新度比較高。報告指出，該領域美日技術實力較強，中美日市場較熱。

    從氮化鎵領域全球技術布局來看，中國、美國和日本為氮化鎵技術熱點布局的市場。其中，美國和日本起步較早，起步于20世紀70年代初，而中國起步雖晚，但后起發力強勁。值得注意的是，目前全球的氮化鎵技術主要來源于日本。

    報告顯示，全球氮化鎵主要創新主體的龍頭主要集中于日本。氮化鎵產業國外重點企業包括日本住友、美國Cree、德國英飛凌、韓國LG、三星等，中國企業代表有晶元光電、三安光電、臺積電、華燦光電等。但目前中國企業和國外企業相比，專利申請數量仍有一定差距。

    國內方面，LED龍頭“三安光電”在氮化鎵領域有一定技術儲備。在氮化鎵領域，三安光電同樣集中于產業鏈中游——器件模組的研究2016年后，三安光電對可見光LED的專利申請量逐漸下降，并開始增加對Micro/Mini LED、GaN基FET的專利申請。

    技術上看，氮化鎵的重點技術主要包括三大方面：GaN襯底技術、氮化鎵基FET器件技術、MicroLED顯示技術。

    報告顯示，全球GaN襯底技術共有13000多件專利，其中有效專利量4800多件，占比為35.2%。其中，審中專利占比較少，可見未來有效專利增長空間較小。此外，日本和美國兩大市場分布的專利較多。

    整體上，氮化鎵基FET器件正在向多單元模塊化發展。報告顯示，在這一領域中，美國、日本和中國為GaN基FET器件熱點布局的市場，其中重點為美國市場。自2000年起，該技術領域開始快速發展，且到2010年后，發展速度進一步加快。頭部企業中，日本企業仍占據大多數，且美國Cree和英特爾也占有一定的優勢。

    在Micro LED領域，巨量轉移技術是該領域發展的重點。報告顯示，Micro/MiniLED技術在近5年處于高速發展期，中國專利申請趨勢與全球總體一致，并且近5年的發展勢頭迅猛，全球領先。在這一技術的全球主要專利申請人中，Facebook和蘋果公司分別位列第一、第二，國內企業如京東方、歌爾股份、三安光電等也都名列前茅。

（編輯 張明富）