MO源光电材料下游需求状况分析

MO源光电材料下游需求状况分析
2011-01-06 10:54:39 《半导体照明》杂志中国半导体照明网文/国家半导体照明工程研发及产业联盟咨询部行业:其它浏览

　　MO源和特种气体的纯度、品质对外延片乃至最终的光电器件或高频器件有着至关重要的影响，尤其对于技术含量更高的蓝光器件、半导体激光器等产品的功能更是起着决定性的作用。LED是目前MO源的主要应用。

　　MO源即高纯金属有机化合物，是采用金属有机化学气相沉积（MOCVD）技术进行外延生长时的支撑材料，如GaAs、GaN、InP、AlGaAs等化合物半导体超薄型膜材料，可用来生产LED外延片、HEMT器件、半导体激光器、太阳能电池等；是发展光电子产业的关键材料之一，也是生产高亮度、超高亮度发光材料及大规模集成电路的必备原料。在半导体照明、半导体激光器、红外探测、高效太阳能电池、超高速计算机等领域具有广泛的应用，MO源的市场潜力巨大。

　　MO源和特种气体的纯度、品质对外延片乃至最终的光电器件或高频器件有着至关重要的影响，尤其对于技术含量更高的蓝光器件、半导体激光器等产品的功能更是起着决定性的作用。由于MO源对信息技术的发展具有举足轻重的作用，因此其需求量也在迅速增长。

　　1．LED是目前MO源的主要应用

　　近十多年来，全球LED市场规模年均增长率超过20％，2009年LED器件市场规模达到82亿美元，预计2010年全球LED器件市场将突破100亿美元，其中高亮LED占LED产品的市场比例由2001年的40％增长到2009年的90％左右。同时，LED的应用领域也不断拓宽，从手机、显示屏、信号、指示的应用，到LCD-TV（液晶电视）背光、汽车应用比例逐步扩大，目前已开始进入道路、工矿企业、商厦照明等功能性照明领域，具有极大的发展空间。而显示屏的背光源和通用照明将会是未来LED应用发展潜力最大的两大领域。

　　(1) 背光源

　　LED作为显示屏的背光源是目前LED应用最为广泛的领域，约占LED应用的40%以上。LED在消费类电子中的应用发展很快，手机、MP3、DC/DV、PDA等小尺寸（9英寸以下）产品已普遍采用LED光源来做液晶背光模组。近年来采用LED做背光源的液晶显示屏尺寸不断扩大。在中等尺寸的液晶显示器中，LED液晶背光模组已经进入大规模替代原有技术的时期，应用LED作为光源的小型投影仪已经上市，大尺寸的应用产品（如电视机）市场渗透率不断攀升。

　　2009年随着LED发光效率提升和成本降低，LED开始在液晶电视等大尺寸背光领域展现强大的爆发力，这也带动了整个行业的成长。据DisplaySearch统计，2009年，LED背光模块在显示器的市场渗透率为1%，笔记本电脑的渗透率为52%，液晶电视的渗透率仅为3%。而在2010年第三季度，LED背光模块在显示器的渗透率为21%，笔记本电脑为93%，液晶电视的市场渗透率则达到26%。背光源用LED器件的需求量快速增长。2009年我国液晶电视的销售量达2100万台，其中LED背光的液晶电视为50万台，预计2010年LED背光液晶电视为250万台，其渗透率也将从2009年的2.3%上升到8.9%。粗略估算，仅我国LED背光电视对LED器件的需求量2009年为1亿多颗，2010年约为5亿多颗。

　　(2) 通用照明

　　通用照明应用主要包括道路照明、家居照明、商业照明、工矿照明、办公照明等，是半导体照明产业下游主要应用领域。目前全球传统照明市场规模约1000亿美元。我国是传统照明产品的生产、消费和出口大国，最近10年照明行业保持高速增长，年平均增长率超过20％，而未来随着中国城市化进程的持续进行以及节能减排的迫切需求，LED照明产品的市场规模将会进一步扩大，LED灯具正快速进入主流通用照明领域。2010年4月日本的LED灯泡占整体灯泡销售比例已经达到18%，Philips则预测2015年LED照明市场份额将超过传统光源，达到50%以上，2020年将达到80%。随着逐步淘汰低效照明产品的相关政策措施陆续出台，LED等高效照明产品逐步替代白炽灯、卤素灯等低效照明产品已成为大势所趋，预计3~5年内半导体照明将创新照明消费方式，具有巨大的应用创意空间和市场发展空间。据中国照明学会统计，2009年，我国白炽灯产量为16亿只，节能灯产量为38亿只，初步估算，未来几年，如果用LED产品替代70%的现有的白炽灯和20%节能灯，则对LED器件的需求量将达300亿颗。

　　2. 太阳能领域MO源有待开发

　　太阳能电池分类主要包括：第一代晶体硅太阳能电池、第二代薄膜太阳能电池（包括非晶硅a-Si，铜铟镓硒CIGS、碲化镉CdTe电池三种类型）、第三代III-V族半导体化合物电池（以砷化镓GaAs电池为代表）。目前晶体硅电池和薄膜电池已大规模商业化，GaAs电池处于小规模示范阶段。MO源只应用在非晶硅电池和砷化镓电池。

　　现在晶体硅太阳能电池占有全球90%以上的市场份额，并且在2020年前仍将占据太阳能电池市场50%以上的市场份额；薄膜太阳能电池的市场占有率未来将有大幅提升。据欧洲能源协会预测，2010年薄膜太阳能电池将占到约20%的市场份额；砷化镓太阳能电池因其重量轻、转换效率高，在空间飞行器等高端市场将进一步加快取代晶体硅太阳能电池的速度并主导空间飞行器电源市场；同时，随着聚光技术水平的提高，砷化镓太阳能电池将具有更高的效率，在地面用太阳能电池市场中占有更多的市场份额。MO源是生产非晶硅电池和砷化镓电池的关键原材料之一。随着非晶硅和砷化镓电池的潜在市场空间逐渐打开，MO源的需求量也会进一步提升。

　　3.半导体存储、军工是MO源潜在发展空间

　　MO源还应用在半导体存储器、军工等领域，主要是HEMT（高电子迁移率晶体管）器件、新型存储器（相变存储器等）、半导体激光器、红外探测、超高速计算机等方面。在这些应用中，MO源是必不可少的原料。其中，军工部分的应用涉及国家安全，具有极其重要的战略意义。而半导体新材料属于前沿技术，例如相变存储器技术很有希望在若干年后取代现有技术，成为主流技术而得到广泛应用，到时其对MO源的需求也将相应放大。这些领域为MO源提供了较大的潜在发展空间。

　　4. MOCVD设备

　　由于MOCVD技术是目前主流的LED外延片生产技术。采用此技术生产LED外延片必须用到MO源和MOCVD设备。目前全球能够大量生产MOCVD设备的公司只有两家，分别为德国的Aixtron公司和美国的Veeco公司。这两家公司都已宣布了大规模的扩产计划，MOCVD设备的保有量将有大幅提升。（未完，全文请查看《半导体照明》杂志2010年总第10期编辑：maysoong）

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