
作为无线通信功率放大器核心材料的砷化镓(GaAs)衬底价格正在上涨,主要受上游关键金属镓的成本飙升推动。行业高管表示,在原材料价格持续上涨数月后,价格出现回落的可能性不大。供应链知情人士透露,多家外延片厂商已在2026年第二季度上调了砷化镓产品价格。
此次涨价主要由生产砷化镓衬底所需的金属元素镓成本上涨推动。行业报告显示,在近期现货及小批量交易中,镓价已逼近每公斤2000美元,约为2025年平均价格的两倍。地缘政治不确定性进一步加剧了供应紧张局面。镓主要作为铝精炼的副产品生产,这意味着能源市场动荡可能影响铝产量,进而给镓的供应带来更多波动。
行业分析师表示,本轮镓价上涨始于中东局势近期升级之前,主要源于全球供需失衡,而非单纯由地缘冲突导致。一位行业高管称,原材料价格曾一度在单日之内上涨两倍,并表示除非西方国家重启大规模铝精炼产能,否则镓价很难出现明显下跌。他补充道,虽然澳大利亚有可能恢复部分产能,但美国大规模重启铝冶炼的可能性似乎不大。
由于镓是外延片的关键原料,部分厂商已从第二季度开始提价,以反映衬底成本上涨。外延产品的调价幅度将部分取决于衬底价格及与各客户的具体合约条款。
镓是氮化镓、锑化镓、砷化镓等化合物半导体的关键原料。与传统硅半导体相比,这类材料在高频、高功率和高温环境下具备更优性能。它们被广泛应用于电动汽车电力电子器件、无线通信基础设施以及数据中心电源管理系统。随着人工智能服务器与高性能计算需求持续增长,对先进功率及通信组件的需求也在上升,进一步提升了镓的战略重要性。
目前,砷化镓最主要的应用仍是智能手机与 Wi-Fi 设备中的射频功率放大器。砷化镓外延芯片还应用于有线电视、卫星通信、无线基站,激光雷达与防撞雷达等汽车电子,以及航天、国防和垂直腔面发射激光器等诸多领域。
韩国纳米技术研究院(KANC)在 4 英寸砷化镓改性高电子迁移率晶体管(mHEMT)制造工艺中,实现了95% 以上的良率。用于半导体晶圆制造的砷化镓mHEMT,是由两种及以上元素结合制成的化合物半导体器件。作为突破硅基半导体物理极限的下一代材料,受到高度关注。其电子迁移速度是硅的 5~6 倍,基于该材料的器件结构,即便在超高频频段也能实现无信号失真的强劲放大性能。
该器件可满足在宇宙空间等高辐射极端环境下无故障执行任务的严苛可靠性标准,是制造有源相控阵(AESA)雷达、导弹导引头(Seeker)等尖端武器系统的核心器件,被誉为 “国防半导体之核”。
但相较于硅,砷化镓材质较软、加工难度高,此前行业普遍只能制作 2~3 英寸小型晶圆。韩国本土制造配套能力仍落后于设计能力,90%以上核心器件长期依赖海外进口。韩国纳米技术研究院将原本以 2~3 英寸小型晶圆为主的制造体系,升级至4英寸大尺寸晶圆,同时实现 95% 的高良率,在提升生产效率与产品品质的同时,取得关键突破。
目前,研究院已启动收发一体化芯片(MMIC)设计所需的工艺设计套件开发。PDK 是承载半导体制造工艺物理特性参数的数字化设计工具集。该平台建成后,韩国本土无晶圆厂企业可依托研究院4英寸工艺,自主设计并量产复杂高性能芯片,形成完整产业生态。
与此同时,研究院同步推进多项目晶圆支持服务,其模式近似 “联合拼单”。MPW 可在同一片晶圆上整合多家企业的设计方案进行流片,大幅降低中小 Fabless 企业单晶圆高达数亿韩元的样片试制成本。此举将解决依赖海外代工厂带来的长交期、高成本难题,成为强化韩国化合物半导体产业生态自主能力的核心动力。
业内人士表示:“4 英寸晶圆工艺有望成为降低生产成本、大幅提升供应速度的转折点。尤其是95%良率,意味着该工艺已超越实验室阶段,具备实际商用与量产级别的稳定性。”
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