本文内容选自《2022年衬底材料行业研究报告》，已上传有材®大数据+系统（详情点击首页菜单栏）。
1.1 定义和分类
衬底（Substrate）是由半导体单晶材料制造而成的晶圆片，衬底可以直接进入晶圆制造环节生产半导体器件，也可以进行外延工艺加工生产外延片。
不同的衬底材料性能特点不同，各有利弊，并无绝对的替代关系，在特定的应用场景中存在各自的比较优势。
1.2 发展历程
衬底材料按照演进过程可分为三代：第一代以硅、锗等元素半导体材料为代表，第二代以砷化镓和磷化铟等化合物材料为代表，第三代以氮化镓和碳化硅等宽禁带半导体材料为代表。
第一代元素半导体材料奠定微电子产业基础；第二代化合物半导体材料奠定信息产业基础；第三代宽禁带半导体材料支撑战略性新兴产业的发展。
1.2 发展历程
硅基半导体材料是目前产量最大、应用最广的衬底材料，全球绝大多数集成电路和半导体器件采用硅作衬底材料。半导体硅片主要有50mm（2英寸）、75mm（3英寸）、100mm（4英寸）、150mm（6英寸）、200mm（8英寸）、300mm（12英寸）等规格，现已发展到18英寸（450mm）。
宽禁带半导体材料方面，碳化硅衬底正在不断向大尺寸的方向发展，目前行业内公司主要量产产品尺寸集中在4英寸及6英寸。在最新技术研发储备上，以行业领先者科锐公司的研发进程为例，科锐公司已成功研发8英寸产品。
1.2 发展历程
磷化铟是III-V族半导体材料，其最早于20世纪60年代应用于航天太阳能电池中，1969年，磷化铟首次被用于二极管中，20世纪80年代，磷化铟首次被用于晶体管中。
20世纪90年代，磷化铟被用于电信用电吸收调制激光器中，因其具有饱和电子漂移速度高、发光损耗低的特点，在光电芯片衬底材料中拥有特殊的优势，磷化铟开始在光通信市场实现商业化应用，成为光模块半导体激光器和接收器的关键材料。
随着高电压大功率器件的应用频率提升，磷化铟在2010年以来开始应用于雷达激光器件和射频器件。
1.3 主要应用及消费结构
目前全球超90%以上的集成电路和半导体器件采用硅作衬底材料，目前主流的尺寸为300 mm、200 mm以及150 mm。
12英寸硅片主要用于制程节点较为先进的产品，其需求自2001年来持续提升，根据SEMI，2021年全球12英寸硅片出货面积占比已超过60%。
2.1 产业链分析
衬底材料产业链包括上游原材料，中游提纯和深加工以及下游终端应用。上游主要是制备各种衬底材料的原料，中游主要是硅、锗、砷化镓、磷化铟、碳化硅及氮化镓等产品，下游应用领域主要包括射频器件、功率器件等，最终应用在消费电子、汽车电子及通信等产品中。
2.2 需求分析——硅片
2.2 需求分析——砷化镓衬底
2.2 需求分析——GaN衬底
2.2 需求分析——SiC衬底
2.3 供给分析——硅片
2.3 供给分析——GaAs衬底
2.3 供给分析——其他衬底
3.1 技术壁垒
3.2 其他壁垒
4.1 全球竞争格局——硅片
4.1 全球竞争格局——InP衬底
4.1 全球竞争格局——其他衬底
4.2 龙头企业清单
4.2 龙头企业清单
4.3 重点企业分析——信越化学
4.3 重点企业分析——SUMCO
4.3 重点企业分析——环球晶圆
4.3 重点企业分析——Siltronic
4.3 重点企业分析——合晶科技
4.3 重点企业分析——Soitec
4.3 重点企业分析——沪硅产业
4.3 重点企业分析——沪硅产业
4.3 重点企业分析——立昂微
4.3 重点企业分析——中环股份
4.3 重点企业分析——北京通美
4.3 重点企业分析——云南锗业
4.3 重点企业分析——广东先导
4.3 重点企业分析——纳维科技
4.3 重点企业分析——Wolfspeed（原科锐）
4.3 重点企业分析——ROHM
4.3 重点企业分析——II-VI
4.3 重点企业分析——天岳先进
4.3 重点企业分析——天岳先进
4.3 重点企业分析——三安光电
小结与展望——半导体硅片
小结与展望——第二代化合物半导体材料
小结与展望——第三代宽禁带半导体材料
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