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MO源行业市场趋势:LED不改长期成长动力,光伏及半导体等为成长新动力

发布时间:2019-03-29  来源:立鼎产业研究网  点击量: 2674 

——MO源即高纯金属有机化合物,是现代化合物半导体产业的支撑源材料。自1968 年美国Rockwell 公司首次采用MOCVD 制备出GaAs 单晶薄膜以来,该技术得到迅猛发展,目前己成为生产超薄多层异质结构和大规模均匀材料、制备GaAsGaN 等化合物半导体器件、微波器件、光器件和光电器件的重要方法。MOCVD工艺所需要使用的核心原料为金属有机物源(简称MO 源)。

MO源分类:MO源种类繁多,按最终成膜的性质不同,MO 源可以分为以下三种类别。

金属氧化物MO源;

金属氮化物MO源;

金属薄膜MO 源。

MO源应用领域及产业链结构。MO源是制备LED 外延片的核心原材料,目前大多数MO源都被用于LED 产业。此外,MO 源还被应用于新一代太阳能电池,薄膜非晶硅太阳能电池,相变存储器,半导体激光器,射频集成电路芯片及其他化合物半导体领域。

MO源产业链上游为镓、铟等金属及其辅助性原材料。其所用金属占比相对较低,辅助性原材料均为常规工业品,国内供应链完整且供应量丰富。故该行业不存在被上游原材料供应商限制的风险。从行业下游应用领域来看,由于大多数MO源的终端应用为LED 产业,故过去几年MO 源行业的景气程度与LED 行业景气度具有较强正相关关系;目前随着光伏PERC 技术、VCSEL 激光、化合物半导体等新型运用的崛起,MO 源对LED 行业的依赖有所降低。

MO源应用领域


资料来源:公开资料

MO源产业链结构


资料来源:公开资料

MO源制备工艺:MO源的生产过程主要包括合成、纯化、分析和灌装四个环节。南大光电采用独特的合金法生产MO 源,该方法与国际上通用的卤化物法相比,具有工艺简单、生产安全的特征,有效解决了传统工艺合成条件苛刻、危险性大、价格昂贵、环境污染严重等一系列问题。

MO源合成方法对比


资料来源:公开资料

——LED短期低迷不改长期成长动力

2018 年以来,受下游照明市场需求疲软,照明用LED 出货量进入调整期。原因有二,其一是受前几年国内LED照明快速发展以及对白炽灯的替代,目前LED照明普及率已经较高,大部分销售渠道铺货过程已经完成,增量市场有限;其二是受贸易战及海外新兴市场需求疲软影响出口有所下降。短期LED 行业景气度下行对MO 源的需求产生负面影响在所难免,不过长期来看LED 的行业景气度依然并不悲观。

LED 行业的长期成长逻辑源于:价格下跌促进照明市场进一步普及(现阶段全球LED 照明渗透率依然偏低,不足40%),其次mini/micro LED、植物照明为代表的新产品拉动也是不可忽视的增量需求。

全球LED 照明渗透率


资料来源:立鼎产业研究中心

数据显示:随着LED 显示屏于租赁市场、HDR 市场应用、零售百货、会议室市场需求增加,2022 年全球LED 显示屏市场规模将达到93.49 亿美金,预估2018~2022 年复合成长率为12%。其中,2018 年室内小间距市场规模预计将成长至19.97 亿美金,年成长高达39%,主要来自于随着未来超小间距趋势持续发酵,其2018~2022 年复合成长率将达28%。同时 MiniLED 显示技术凭借其“薄膜化,微小化,阵列化”的优势成为LED 产业一颗快速升起的新星。

展望未来,随着全球LED 照明渗透率进一步提升,显示用mini micro LED 稳步发展,LED 产业依旧可以维持稳定发展,其所带动的MO 源需求增长依旧值得期待。

——拓展光伏及半导体等新型应用

PERC 工艺的普及提升了MO 源在光伏领域应用。随着晶硅光伏产业对转换效率的极致追求,PERC 技术迎来突飞猛进的发展。与常规电池结构不同,PERC电池在背面增加了Al2O3/Si3N4 钝化层,从而可以提升电池效率。

单面PERC电池结构


资料来源:公开资料

PERC 结构中Al2O3 钝化层是提高效率的关键,而Al2O3 薄膜的制备采用PECVD 或者ALD 沉积工艺并使用三甲基铝(TMA)为原料,这进一步为南大光电MO 源的应用打开了空间。从下述流程图可以看出MO 源作为一种关键的原材料在PERC 工艺中发挥了至关重要的作用。

PERC 电池生产流程


资料来源:公开资料

新型应用场景驱动化合物半导体快速成长,为MO 源注入新动能。除LED 和光伏以外,GaN GaAs 等化合物半导体近年来开始在通信器件、电力电子器件、新型光电器件等领域显现出重要作用。

化合物半导体种类及应用领域


资料来源:公开资料

与硅材料相比,氮化镓、砷化镓等化合物半导体具有更大的禁带宽度,更加适用于5G 时代的高频通讯场景;与此同时,氮化镓和碳化硅功率器件在高电压领域的良好特性决定了其将在新能源电力领域大显身手。

根据Strategic Analytics 预测,2020 年化合物半导体的市场规模将达440 亿美元,复合年增率达12.9%,增速大幅超过整个半导体产业。

除通讯与电力领域以外,最新崛起的VCSEL 激光芯片(用于3D 识别及自动驾驶激光雷达)也是化合物半导体家族的重要助力。随着5G 脚步临近、新能源应用场景不断拓展、VCSEL 芯片市场铺开,砷化镓、氮化镓等化合物半导体材料将被重新激活,MO 源也有望迎来新的成长可能。

标签:MO源

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