5G 光模塊需求升級 磷化銦蓄勢待發

2020-11-23 騰訊網

目前5G受政府加持,產業鏈逐漸成熟化,今年5G商用牌照正式發放,5G無線基站已提前啟動建設,5G基站網絡結構的變化增加對光模塊的需求,而雷射器是光模塊的關鍵光電器件,核心半導體材料磷化銦(InP)的需求將隨著5G技術的發展和推廣應用進一步增加。

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永不消失的光芒--電學性質優越的磷化銦(InP)

磷化銦(InP )是第二代半導體材料,閃鋅礦型晶體結構,電學等物理性質優勢突出,在半導體光通信領域應用佔據優勢,具有高電子峰值漂移速度、高禁帶寬度、高熱導率等優點,直接躍遷帶隙為 1.35eV,對應光通信中傳輸損耗最小的波段,熱導率高,散熱性能好。InP 器件高電流峰谷比決定了器件的高轉換效率,在器件製作中更有優勢;InP 器件具有更好的噪聲特性,是光電集成電路是新一代 40Gb/s 通信系統必不可少的部件。總之,磷化銦(InP)成本低、節能,性能好,是一種更為先進的半導體材料,在光纖通信、毫米波和無線應用等方面具有明顯的優勢。

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期待化繭成蝶--打破國外壟斷局面,國內磷化銦產業加速崛起

磷化銦襯底處於產業鏈上遊80% 市場份額,被國外廠商壟斷。目前,日本住友是行業龍頭,佔據著全球 60%市場份額,美國通美市佔率 15%,英法的公司市佔率各10%和5%。目前,國內襯底年用量總計在 3 萬片左右,佔全球總市場份額不足2%。

中國的InP晶體行業發展起步較晚,由於技術和品牌等方面的缺陷,一直沒有形成被市場廣泛接受的自主品牌。因此目前國內市場仍由發達國家的技術和產品主導。隨著5G發展及貿易保護主義抬頭,中國晶片產業自主安全可控迫在眉睫,有望快速推進InP等晶片材料國產替代進程。

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好風憑藉力--乘5G東風,磷化銦材料蓄勢待發

5G採用更高頻段、更大帶寬、DU/CU分離,帶來基站數量、網絡架構和網絡容量的變化,驅動光模塊放量升級的新一輪需求,同時,疫情催化下政策加碼5G等新基建領域也有望拉動光模塊的長期需求。作為5G網絡物理層的基礎構成單元,基站和傳輸設備中的核心部件,光模塊產業也迎來了新一輪的發展機遇。

據預測,5G商用將大幅拉動光模塊需求增長,未來5G全國覆蓋需建設近千萬臺基站,潛在上億個高速光模塊的需求,前期市場需求超過300億元人民幣,整個市場空間累計超百億美元,光模塊需求升級帶動雷射器產能的擴張,而其核心半導體材料磷化銦將憑藉這股東風,正蓄滿能量,準備鳳凰涅槃。

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行業「潛力股」--磷化銦行業企業推薦

雲南鍺業:轉型新材料產業,著力磷化銦單晶國產化

公司和國內科研院所合作,重點攻克第二代化合物半導體單晶材料的研發和生產。公司控股子公司雲南鑫耀和中國科學院半導體所設立了院士專家工作站,致力於攻克單晶片生產中的關鍵技術難題,已經獲得一系列關鍵工藝技術。公司 2019 年底發布公告,擬投資3.24 億元在雲南國家鍺材料基地建設一條磷化銦(InP)單晶生產線。項目基於原有「5萬片/年 2 英寸磷化銦單晶及晶片產業化建設項目」實施,建成後公司將具備年產 15 萬片4 英寸磷化銦單晶片的能力, 預計可實現年營業收入3.2 億元,貢獻年平均利潤總額1.2 億元。公司早期業務主要以生產初級鍺錠為主,隨著公司逐漸開始向光纖、紅外、光伏等高精尖領域投放產品,看好公司未來盈利能力持續提升。

中際旭創::5G/IDC 雙驅動,高端光模塊龍頭持續領先

高端光模塊龍頭,聚焦頭部客戶行業地位穩固。蘇州旭創2008 年成立,聚焦高端光模塊十餘年,專注後端封裝以銷定產。5G 建設高峰驅動新一輪快速增長,公司次序布局拓展成長空間。新基建政策催化下未來三年將迎來 5G 建設高峰,5G 新周期帶來的基站數量增長、網絡架構變化和網絡容量擴大有望快速兌現,驅動無線側光模塊的增量投入和傳輸側光模塊的存量升級。測算 5G光模塊市場規模百億量級,約佔 5G 總投資 4.6%。其中,前傳放量最多空間較大,中回傳毛利率較高。公司近年來持續研發,全產品系列覆蓋電信前/中/回傳領域,並有望通過收購儲翰科技完善產品能力和市場布局。2019 年末,公司繼續在主設備商2020年 5G 招標中繼續取得較好份額。未來中回傳市場預計將是競爭重點,公司持續布局100G/400G/相干領域,有望彎道超車。

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  • 5G光模塊技術及方案對比
    5G建設的資金壓力導致成本敏感,而光模塊成本在5G前傳部分設備中的佔比高達50%以上。當前,業界紛紛開展5G光模塊的低成本方案研究,5G光模塊取得了長足進展,湧現出多種解決方案。   5G光模塊的技術和產業化進展   隨著5G技術的提出,國內外各個產業化平臺紛紛開始進行5G光模塊技術研究。
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