磷化銦晶圓和外延片市場-光子和射頻應用

InP Wafer and Epiwafer Market - Photonic and RF Applications

光子集成電路應用(電信、數據通信、激光雷達和傳感器等)正在推動磷化銦(InP)晶圓市場的發展!

數據通信是磷化銦晶圓市場的重要推動者

據麥姆斯諮詢介紹,作為重要的三五族化合物半導體之一,磷化銦(InP)具有電子遷移率高、耐輻射性能好、禁帶寬度大等優點,在兩大應用領域擁有關鍵優勢:(1)光子領域:波長為1000nm以上的發射和探測能力;(2)射頻領域:高頻RF應用中的高速和低噪聲性能。雖然砷化鎵(GaAs)和硅化鍺(SiGe)等競爭對手的出貨量較大,但是InP仍然是軍事通信、雷達和輻射測量等性能驅動型利基市場以及自動測試設備的首選。此外,一些行業參與者(如Skyworks、GCS、IntelliEPI)正在關注即將到來的5G通信方面的InP技術。

目前,InP晶圓市場的真正推動力在於光子應用。在光通信中,InP在許多功能中提供高性能,包括髮射、探測、調製和混合等,但由於其高成本,InP經常受到其它半導體技術的挑戰。然而,InP是電信和數據通信應用中的收發器激光二極管不可或缺的構建模塊。針對最近放緩的週期性電信市場,我們預計未來5G網絡將會產生大規模投資計劃。實際上,到2024年,電信領域的InP晶圓市場預計將達到5300萬美元左右。此外,數據通信市場的鉅額投資將來自互聯網巨頭,如谷歌(Google)、亞馬遜(Amazon)、阿里巴巴(Alibaba)等。


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InP晶圓市場預測



隨著對更高速度的數據傳輸需求,收發器技術正在向提供更高速率(100GbE和400GbE)的方向轉移,這對InP技術更為有利。數據通信領域的InP晶圓市場有望爆發,預計2017~2024年期間的複合年增長率高達28%。最後但充滿希望的是,激動人心的激光雷達應用可能對InP技術有需求,即在更高的激光波長下可保障人眼安全,目前正處於早期研發階段。

InP也非常適用於高頻RF器件,如高電子遷移率晶體管(HEMT)和異質結雙極晶體管(HBT)等。因為與InP晶格匹配的InGaAs外延層的載流子濃度和電子遷移率非常高,超過與GaAs晶格匹配的AlGaAs,這些作為高頻器件的InP產品在超過十幾赫茲的頻率範圍又很大的應用前景。因此基於InP的器件在毫米波通訊、圖像傳感等新的領域也有市場前景。

本報告介紹了兩大磷化銦(InP)晶圓和外延片市場規模和未來發展預測。此外,我們還闡述了5G網絡對InP晶圓市場的重要影響,表達了我們對當前市場動態和未來發展的獨特見解,讓您理解InP技術及主要挑戰。

InP產業:在器件層面有眾多參與者,在外延片和晶圓層面則高度集中

InP產業有各種不同的商業模式和眾多參與者。值得注意的是,從晶圓到器件製造,該市場的集中度是不一樣的。在器件層面,我們發現了30多家InP代工廠和集成製造晶圓廠(fab),其中大部分目前專注於光子集成電路芯片。InP晶圓廠遍佈全球各地,從美國到歐洲和亞洲。大多數參與者都是擁有自己產品的集成製造晶圓廠。這些晶圓廠擁有外延生產能力或研發能力,同時也外包生產一些外延片。此外,還有InP晶圓廠在公開市場上購買外延片。我們預計未來幾年外包比例不會迅速發展。


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InP市場供應鏈縱覽(光子和射頻兩大應用)



與器件製造相反,外延片市場則非常集中。Landmark是該市場上的領導者,專注於光子應用。另外,IQE則在光子和射頻應用產品方面發揮著關鍵作用。

當我們觀察晶圓層面時,發現其與外延片有著類似的集中度。超過80%的晶圓市場份額由兩家公司佔有:Sumitomo Electric Industries (SEI)和AXT。排名第三位的公司是JX Nippon Group。其它參與者要麼處於中試生產,只能提供小量產能,要麼仍處於研發階段。

本報告介紹了InP產業競爭狀況,包括晶圓、外延片、代工廠和IDM廠商,並表達了我們對InP技術和市場的觀點。

如果受到硅光子的挑戰,那麼基於InP的光子集成電路的未來在哪?

光子集成電路(Photonic IC, PIC)並不是一個新概念。它於1969年首次被提出,從那時起,人們研究和開發了多種不同的光子集成電路平臺,如InP、硅光子和聚合物等。基於InP的光子集成電路被廣泛研究,用於製造“發射”和/或“探測”光纖通信光譜中兩種最佳波長(即1310nm和1550nm)的單一或集成器件。採用InP製造的激光器、光電二極管和波導管能夠以玻璃光纖的最佳傳輸窗口工作,從而可實現高效的光纖通信。


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基於InP的光子集成電路應用縱覽



光通信器件主要採用基於InP的材料,波長單色性很好的InP激光器、調製器、探測器及其模塊已廣泛應用於光通信,從而推動數據傳輸的飛速發展。基於InP的半導體激光器主要是邊發射激光器,有分佈式反饋激光(DFB)、電吸收調製激光器(EML)兩種類型,DFB可實現速率在25G及以下,傳輸距離在10千米以內,適用於數據中心、城域網及接入網;EML可實現速率在50G及以下,傳輸距離在80千米以內,主要適用於骨幹網、城域網及DCI互聯。

近年來,基於InP的光子集成電路面臨硅光子的激烈競爭。其中,像英特爾(Intel)這樣的大企業在硅光子方面投入了大量研發資金。實際上,在比較“硅光子”和“基於InP的光子集成電路”時,可以很容易發現:由於大尺寸、高質量的硅晶圓,硅光子在大批量應用中的成本優勢毋庸置疑。雖然InP面臨(並將繼續面臨)來自光子應用的其它材料競爭,但是InP的直接帶隙使其具有激光二極管應用的獨特之處。因此,我們相信InP激光器將存在很長時間,至少對於有源光電器件而言如此。此外,基於InP的光子集成電路適用於小批量應用,可滿足醫療、高端激光雷達(LiDAR)、傳感及光通信等多種市場需求。這些領域的廠商可能會利用現有的電信/數據通信供應鏈來加速發展。

本報告對基於InP的光子集成電路技術成熟度和應用潛力進行深入剖析,並給出我們的產業理解。

本報告涉及的部分公司:Aixtron, Alibaba, AXT, DXT Shenzen, Duet Microelectronics, Ericsson, Facebook, FBH, Finisar, GCS, Google, Huawei, II-VI Epiworks, IntelliEPI, IQE, InPact, JX Nippon, Keysight, Landmark, Low Noise Factory, Lumentum, Masimo, Microsoft, Northrop Grumman, NTT, Sanan IC, Sumitomo Electric, Teledyne, Veeco, VPEC, Wafer Technologies, Win Semiconductor, Yunnan Germanium…

報告目錄:

Companies cited in this report

Glossary

Report objectives

Executive summary

InP applicative markets

InP photonics market

> InP photonics market overview

> Introduction to fber optic communication

> Telecom market

> Datacom market

> LiDAR market

> Photonic Integrated Circuit (PIC)

> InP photonics supply chain & market forecast

> InP photonics market supply chain overview

> InP wafer market volume for photonic applications

> InP wafer market size for photonic applications

InP RF

> InP RF applicative market overview

> Automatic test equipment

> Military & defense applications

> InP RF components in fber-optic communication

> Handset applications

> Wireless transmission

> Other THz applications

> InP RF market forecast and supply chain

> Potential of InP for RF mass market

> Positioning of InP RF applications

> InP substrate volume for RF applications (2017-2024)

> InP substrate market size for RF applications in $M (2017-2024)

> InP RF - Business models

InP wafer market

> Technology & market

> InP wafer ASP ($)

> Total InP substrate volume in units

> Total InP substrate market ($M)

InP epiwafer technology & market

> Total InP epiwafer market ($M)

> InP epiwafer suppliers

> Estimated InP epiwafer shares (open market)

InP fabs

> Major InP fabs in North America

> Major InP fabs in Europe

> Major InP fabs in Asia

Discussion and conclusions

> Where is InP attractive?

> Can InP penetrate larger markets?

Conclusions

若需要購買《磷化銦晶圓和外延片市場-光子和射頻應用》報告,請發E-mail:wuyue#memsconsulting.com(#換成@)。


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