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2025年中國MOCVD設備行業產業鏈、發展現狀、重點企業及行業發展趨勢研判:產品在功率器件等諸多新興領域的逐步應用,市場規模將進一步擴大[圖]

內容概要:MOCVD金屬有機化合物化學氣相沉淀,是在氣相外延生長的基礎上發展起來的一種新型氣相外延生長技術。近年來,LED以其特性被廣泛運用于各類照明領域。作為LED產品關鍵部件,采用金屬有機氣相沉積(MOCVD)生產外延片過程產生大量的生產廢料。該廢料中含有發光材料所必需的元素鎵和銦對電子工業至關重要,鎵和銦其獨特的性能和有限的資源是其他材料及金屬所無法替代的。日益增長的消費需求以及對鎵和銦的大量需求的潛力,引發了全球競爭。隨著LED行業的快速發展,綠色、清潔回收MOCVD生產廢料備受關注。在我國,回收MOCVD生產廢料中的有價金屬對保障我國戰略金屬供給安全具有重大意義。MOCVD設備主要用于氮化鎵基及砷化鎵基半導體材料外延生長。目前中國是全球最大的MOCVD設備需求市場。2024年,我國MOCVD設備保有量3142臺,出貨量310臺,市場規模28.06億元;預計2025年,我國MOCVD設備保有量約3352臺,出貨量約315臺,市場規模約28.35億元。隨著MOCVD設備在功率器件等諸多新興領域的逐步應用,MOCVD設備市場規模將進一步擴大,前景廣闊。


上市企業:中微公司(688012.SH)


相關企業:中晟光電設備(上海)股份有限公司、實為半導體科技有限公司、塔半導體(安徽)有限公司、深圳新益昌海威真空設備有限公司、奧利光電設備科技(江西)有限公司、施科特光電材料(昆山)有限公司 、北京沁圓半導體設備有限公司


關鍵詞:MOCVD設備保有量、MOCVD設備出貨量、MOCVD設備市場規模、MOCVD設備國產化率、MOCVD設備市場競爭格局、MOCVD設備行業發展前景、MOCVD設備行業發展趨勢


一、MOCVD設備行業定義


MOCVD(Metal-organicChemicalVaporDeposition)金屬有機化合物化學氣相沉淀,是在氣相外延生長(VPE)的基礎上發展起來的一種新型氣相外延生長技術。MOCVD是以Ⅲ族、Ⅱ族元素的有機化合物和V、Ⅵ族元素的氫化物等作為晶體生長源材料,以熱分解反應方式在襯底上進行氣相外延,生長各種Ⅲ-V族、Ⅱ-Ⅵ族化合物半導體以及它們的多元固溶體的薄層單晶材料。通常MOCVD系統中的晶體生長都是在常壓或低壓(10-100Torr)下通H2的冷壁石英(不銹鋼)反應室中進行,襯底溫度為500-1200℃,用直流加熱石墨基座(襯底基片在石墨基座上方),H2通過溫度可控的液體源鼓泡攜帶金屬有機物到生長區。


因為MOCVD生長使用的源是易燃、易爆、毒性很大的物質,并且要生長多組分、大面積、薄層和超薄層異質材料。因此在MOCVD系統的設計思想上,通常要考慮系統密封性,流量、溫度控制要精確,組分變換要迅速,系統要緊湊等。不同廠家和研究者所產生或組裝的MOCVD設備是不同的。一般由源供給系統、氣體輸運和流量控制系統、反應室及溫度控制系統、尾氣處理及安全防護報警系統、自動操作及電控系統。

MOCVD設備的組成系統


二、MOCVD設備行業發展現狀


近年來,LED以其節能及環境友好等特性被廣泛運用于各類照明領域。作為LED產品關鍵部件,采用金屬有機氣相沉積(MOCVD)生產外延片過程產生大量的生產廢料。該廢料中含有發光材料所必需的元素鎵和銦,其中鎵通常以GaAs、GaN和InGaN的形式存在于芯片中。鎵和銦對電子工業至關重要,從工業應用中銦被歸類為重要關鍵礦產資源,到供應鏈稀缺性的潛在角度鎵和銦被歸為戰略金屬。其獨特的性能和有限的資源是其他材料及金屬所無法替代的。日益增長的消費需求以及對鎵和銦的大量需求的潛力,引發了全球競爭。隨著LED行業的快速發展,綠色、清潔回收MOCVD生產廢料備受關注。


MOCVD設備主要用于氮化鎵基及砷化鎵基半導體材料外延生長。據統計2024年全球MOCVD設備保有量為5150臺,出貨量為411臺,市場規模為6.86億美元;預計2025年,全球MOCVD設備保有量為5650臺,出貨量為442臺,市場規模為7.09億美元。

2017-2025年全球MOCVD設備行業發展規模


在我國,回收MOCVD生產廢料中的有價金屬對保障我國戰略金屬供給安全具有重大意義。我國LED產業開始于上世紀60年代末,經過30多年的積累,我國已經形成包括LED外延片的生產、LED芯片的制備、LED芯片的封裝以及LED產品應用在內的較為完整的產業鏈。氮化鎵基LEDMOCVD主要用于生產氮化鎵基LED的外延片。目前氮化鎵基MOCVD設備約占全部MOCVD市場份額的80%左右,此外,MOCVD設備還可以應用綠光LED、紅光LED、深紫外LED,以及MiniLED、MicroLED、功率器件等諸多新興領域,MOCVD設備的市場規模將進一步擴大,市場前景廣闊。


目前中國是全球最大的MOCVD設備需求市場。據統計,2024年,我國MOCVD設備保有量約3142臺,出貨量約310臺,市場規模約28.06億元;預計2025年,我國MOCVD設備保有量將達3352臺,出貨量將達315臺,市場規模將達28.35億元。

2017-2025年中國MOCVD設備行業發展規模


相關報告:智研咨詢發布的《中國MOCVD設備行業市場發展規模及投資機會分析報告


三、MOCVD設備行業產業鏈


LED產業鏈由襯底加工、LED外延片生產、芯片制造和器件封裝組成。該產業鏈中主要涉及的設備包括:襯底加工需要的單晶爐、多線切割機;制造外延片需要的MOCVD設備;制造芯片需要的光刻、刻蝕、清洗、檢測設備;封裝需要的貼片機、固晶機、焊線臺和灌膠機等。LED外延片的制備是LED芯片生產的重要步驟,與集成電路在多種核心設備間循環的制造工藝不同,主要通過MOCVD單種設備實現。因此,MOCVD設備是LED芯片生產和功率器件制造過程中的關鍵設備。

MOCVD處于LED產業鏈中的位置


MOCVD設備主要用于制造化合物半導體材料,這些材料在功率半導體器件中有著廣泛的應用。功率半導體器件,簡稱功率器件,又稱電力電子器件,屬于半導體產品中的分立器件。它是專門用于處理和控制大電流和高電壓的電子元器件。功率半導體器件是半導體行業的重要組成部分,在現代電力電子技術中起著至關重要的作用。近年來,我國政府不斷出臺相關政策,推動半導體及相關產業的發展,功率半導體器件行業迎來良好的發展機遇。近年來,隨著5G通信、新能源汽車、可再生能源、工業自動化等領域的快速發展,功率半導體器件市場需求不斷增加,市場規模不斷擴大。據統計,2024年,我國功率半導體器件市場規模約1070億元,需求量約1800億個,行業產值約435億元;預計2025年,我國功率半導體器件市場規模約1200億元,需求量約2000億個,行業產值約510億元。

2017-2025年中國功率半導體器件行業發展規模


、MOCVD設備行業競爭格局


1、主要企業


MOCVD設備行業呈現高度壟斷的競爭格局。長久以來MOCVD(金屬有機物化學氣相沉積)設備作為半導體照明產業鏈上游的關鍵制造設備,卻一直被國外維易科、愛思強兩家公司所壟斷,產業的健康和良性發展受到嚴重制約。國外典型MOCVD設備廠商對比情況具體如下:

國外典型MOCVD設備廠商對比


在2013年,中國MOCVD設備在國產化方面又向前邁進了一大步,在市場推廣方面取得了階段性的成果,包括中晟光電在內的若干家公司所研制的MOCVD設備先后得到了各自用戶的認可和驗證。


隨著中國LED產能在全球的占比不斷提高,并且在新興產品領域布局速度也在不斷加快。隨著中國半導體照明市場規模迅速成長的情況下,作為行業上游關鍵制造設備的MOCVD,國產化MOCVD設備在市場推廣方面取得了階段性的成果。中微公司是中國半導體設備企業中極少數能與全球頂尖設備公司直接競爭并不斷擴大市場占有率的公司,是國際半導體設備產業界公認的后起之秀。我國MOCVD設備行業主要競爭主體為中微公司、中晟光電等國內公司。

中國MOCVD行業主要企業及介紹


2、重點企業


1)、中微半導體設備(上海)股份有限公司


中微公司是我國半導體設備行業中的領先企業,主營產品等離子體刻蝕設備和薄膜設備作為光刻機之外的核心微觀加工設備,其制程步驟復雜度與工藝開發難度均在業內處于突出地位。中微公司自2017年起已經成為氮化鎵基LED市場份額最大的MOCVD設備供應商,在Micro-LED和高端顯示領域的MOCVD設備開發及客戶驗證上取得了良好進展,并正在開發用于碳化硅和氮化鎵基功率器件應用的相關設備。


2024年,中微公司用于藍光照明的PRISMOA7、用于深紫外LED的PRISMOHiT3、用于Mini-LED顯示的PRISMOUniMax等產品持續服務客戶,持續保持國際氮化鎵基MOCVD設備市場領先地位。其中PRISMOUniMax產品自2021年6月正式發布以來,憑借其高產量、高波長均勻性、高良率等優點,受到下游客戶的廣泛認可,在Mini-LED顯示外延片生產設備領域處于國際領先。在2022年推出的用于氮化鎵功率器件生產應用的MOCVD設備PRISMOPD5,目前已交付客戶進行生產驗證,并取得了重復訂單。除此之外,中微公司正在開發新一代氮化鎵功率器件應用的MOCVD設備,將進一步提升設備性能,降低客戶生產成本,持續提升公司在氮化鎵基MOCVD設備領域的競爭力,預計2025年將付運至客戶進行驗證。據企業公告數據顯示,2024年,中微公司半導體設備營業收入90.65億元,營業成本53.43億元,毛利率41.06%。

2017-2024年中微公司半導體設備行業經營現狀


2)、光電設備(上海)股份有限公司


中晟營業務為自主品牌的MOCVD設備的研發、生產和銷售,以及相應的售后服務,包括設備安裝調試、設備維修和后續升級等。當前業務聚焦化合物半導體生產中最為關鍵的金屬有機化學氣相沉積(MOCVD)設備與技術的研發、生產和銷售,目前已建立MOCVD設備與技術的核心體系,基于當下并且面向未來市場,推出多類產品,可分別應用于深紫外/化合物半導體材料生長與研究、GaN功率/射頻器件、GaAs/InP分立器件、SiC功率器件的外延生產。公司具有豐富的半導體裝備研發和產業化的成功經驗,研發人員占比超過37%,形成了可持續創新的成員梯隊及相關的研發和創新能力。

中晟光電設備行業發展歷程


、MOCVD設備行業發展趨勢


金屬有機化學氣相沉積(MOCVD)是制備LED、半導體激光器和大功率電子器件的關鍵技術。隨著半導體照明產業的迅速發展,MOCVD外延片的產率和良率成為制約該行業發展的瓶頸。改進并研發高質量的多片式MOCVD反應器,對于半導體照明產業的發展至關重要。


LED技術仍在不斷升級,MOCVD設備在LED芯片領域仍有增長空間。除此之外,MOCVD設備已經在光電子材料和器件等研究和生產中得到廣泛應用,,因此MOCVD設備未來市場前景依然良好。

MOCVD設備行業發展趨勢


以上數據及信息可參考智研咨詢(www.njjkdl.com)發布的《中國MOCVD設備行業市場發展規模及投資機會分析報告》。智研咨詢是中國領先產業咨詢機構,提供深度產業研究報告、商業計劃書、可行性研究報告及定制服務等一站式產業咨詢服務。您可以關注【智研咨詢】公眾號,每天及時掌握更多行業動態。

本文采編:CY315
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2025-2031年中國MOCVD設備行業市場發展規模及投資機會分析報告
2025-2031年中國MOCVD設備行業市場發展規模及投資機會分析報告

《2025-2031年中國MOCVD設備行業市場發展規模及投資機會分析報告》共四章,包含MOCVD設備企業主要競爭對手分析,中國MOCVD市場需求分析,中國MOCVD行業發展前景等內容。

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