四元系红黄光LED衬底市场状况分析

四元系红黄光LED衬底市场状况分析

（1）GaAs晶体的不可替代性

        优异的性能匹配是GaAs做为红黄光LED衬底固定选择的主要原因。AlGaInP是AlP、GaP、InP三种III-IV族化合物共同组成的四元化合物，其比例通常为(AlxGa(1-x))yIn(1-y)P。

        从晶格结构上看，AlP、GaP、InP与GaAs均为闪锌矿结构，而它们的晶格常数差距在4%之内，匹配相当良好。另外，GaP与AlP的晶格常数无论在常温还是高温下都几乎完全相等。因此，四元化合物中Al与Ga的比例，即x的数值，基本与晶格常数的变化无关。而为了能让(AlxGa(1-x))yIn(1-y)P化合物与GaAs的晶格常数完全相等，一般将In在三价元素中的占比，即y的数值定位0.5。这样，(AlxGa(1-x))0.5In0.5P的晶格常数在常温与常温情况下便与GaAS完全相等。

        GaAS与InP、GaP、AlP的晶格匹配

 
          GaAs的化学性质十分稳定，无论常温和或高温下都不会与四元系外延层发生化学反应，其导电性、导热性均良好。另一方面，GaAs本身也是十分重要的半导体材料，在微波集成电路、红外线发光二极管、雷射二极管和太阳电池等诸多方面都有广泛应用，其商业化生产早已大规模进行，在制造成本和制造尺寸方面优势都很明显。所以，GaAs做为四元系红黄光LED的衬底材料选择优势十分明显且独特。
（2）GaAs衬底制造的竞争格局

        GaAs晶片分半绝缘和低阻两种。前者主要用于微波器件和集成电路制造，而后者主要用于LED衬底。目前，低阻GaAs衬底的制造依然以日系厂商为主，日立电线、三菱化学和住友电工三家厂商的市占率合计在60%以上。这与日系GaAs晶片厂商在日本、台湾、韩国等地市场的强势地位是有直接关系的。此外，美国厂商AXT凭借着超越同行的VPE拉晶技术，在欧美市场具有强大的竞争实力.   

        2009年低阻GaAs衬底制造厂商的全球市占率分布（单位：%）



 国内老牌GaAs制造商中科镓英、美西半导体和美国厂商微晶联合成立的中科晶电，近两年来在低阻GaAs晶片制造领域取得了巨大的进展。目前这家国内公司凭借着突出的性价比优势，取得了低阻GaAs衬底90%以上的国内市场占有率，基本占据了国内市场。低阻GaAs衬底的国产化完成意味着国内外延片和芯片厂商可以以更低的成本取得衬底，增强了国内红黄光LED整条产业链的竞争优势。