相对于第一代（硅基）半导体，第三代半导体禁带宽度大，电导率高、热导率高。第三代半导体的禁带宽度是第一代和第二代半导体禁带宽度的近3倍，具有更强的耐高压、高功率能力。
氮化镓(GaN)和碳化硅(SiC)并称为第三代半导体材料的双雄，由于性能不同，二者的应用领域也不相同。
氮化镓、高电流密度等优势，可显著减少电力损耗和散热负载，迅速应用于变频器、稳压器、变压器、无线充电等领域，是未来最具增长潜质的化合物半导体。
与GaAs和InP等高频工艺相比，氮化镓器件输出的功率更大；与LDCMOS和SiC等功率工艺相比，氮化镓的频率特性更好。
随着行业大规模商用，GaN生产成本有望迅速下降，进一步刺激GaN器件渗透，有望成为消费电子领域下一个杀手级应用。
GaN主要应用于生产功率器件，目前氮化镓器件有三分之二应用于军工电子，如军事通讯、电子干扰、雷达等领域。
在民用领域，氮化镓主要被应用于通讯基站、功率器件等领域。氮化镓基站PA的功放效率较其他材料更高，因而能节省大量电能，且其可以几乎覆盖无线通讯的所有频段，功率密度大，能够减少基站体积和质量。
氮化镓在光电子、高温大功率器件和高频微波器件应用方面有着广阔的前景。随着5G高频通信的商业化，GaN将在电信宏基站、真空管在雷达和航空电子应用中占有更多份额。
根据Yole估计，大多数Sub 6GHz的蜂窝网络都将采用氮化镓器件，因为LDMOS无法承受如此之高的频率，而砷化镓对于高功率应用又非理想之选。
同时，由于较高的频率会降低每个基站的覆盖范围，需要安装更多的晶体管，因此市场规模将迅速扩大。
Yole预测，GaN器件收入目前占整个市场20%左右，到2025年将占到50%以上，氮化镓功率器件规模有望达到4.5亿美元。
从产业链方面来看，氮化镓分为衬底、外延片和器件环节。
尽管碳化硅被更多地作为衬底材料（相较于氮化镓），国内仍有从事氮化镓单晶生长的企业，主要有苏州纳维、东莞中镓、上海镓特和芯元基等。
从事氮化镓外延片的国内厂商主要有三安光电、赛微电子、海陆重工、晶湛半导体、江苏能华、英诺赛科等。
从事氮化镓器件的厂商主要有三安光电、闻泰 科技 、赛微电子、聚灿光电、乾照光电等。
GaN技术的难点在于晶圆制备工艺，欧美日在此方面优势明显。由于将GaN晶体熔融所需气压极高，须采用外延技术生长GaN晶体来制备晶圆。
其中日本住友电工是全球最大GaN晶圆生产商，占据了90%以上的市场份额。GaN全球产能集中于IDM厂商，逐渐向垂直分工合作模式转变。美国Qorvo、日本住友电工、中国苏州能讯等均以IDM模式运营。
近年来随着产品和市场的多样化，开始呈现设计业与制造业分工的合作模式。
尤其在GaN电力电子器件市场，由于中国台湾地区的台积电公司和世界先进公司开放了代工产能，美国Transphorm、EPC、Navitas、加拿大GaN Systems等设计企业开始涌现。
在射频器件领域，目前LDMOS（横向扩散金属氧化物半导体）、GaAs（砷化镓）、GaN（氮化镓）三者占比相差不大，但据Yoledevelopment预测，至2025年，砷化镓市场份额基本维持不变的情况下，氮化镓有望替代大部分LDMOS份额，占据射频器件市场约50%的份额。
GaAs芯片已广泛应用于手机/WiFi等消费品电子领域，GaN PA具有最高功率、增益和效率，但成本相对较高、工艺成熟度略低，目前在近距离信号传输和军工电子方面应用较多。
经过多年的发展，国内拥有昂瑞微、华为海思、紫光展锐、卓胜微、唯捷创芯等20多家射频有源器件供应商。
根据2019年底昂瑞微董事长发表的题为《全球5G射频前端发展趋势和中国公司的应对之策》的报告显示，截至报告日，国内厂家在2G/3G市场占有率高达95%；在4G方面有30%的占有率，产品以中低端为主，销售额占比仅有10%。
目前我国半导体领域为中美 科技 等领域摩擦中的卡脖子方向，是中国 科技 崛起不可回避的环节，产业链高自主、高可控仍是未来的重点方向。第三代半导体相对硅基半导体偏低投入、较小差距有望得到重点支持，并具备弯道超车的可能。
从目前的情况来看，芯片半导体确实有可能成为未来五年的科技风口。这是因为在经历过华为事件后，芯片其实已经成为了一个热点，再加上华为事件引发了很多人对芯片产业的关注，也很希望国产的能赶上世界领先水平的芯片早日实现量产，因此在未来几年内，芯片都会成为一个非常热门的话题，与之相关的任何产业也都有成为科技风口的态势。
一、芯片问题已经逐渐被重视
虽然说国内有华为、小米、VIVO等手机公司，也有华硕、Acer、微星等专注电脑领域的公司，但由于没有国产芯片，因此只要芯片被卡住，那么很容易就会步华为后尘。毕竟无论是通讯领域还是计算机领域，亦或者是智能家电、智能汽车等领域，芯片都成为了一个无法绕开的点。而随着华为被断供芯片，由此引发的问题已经被很多人重视，甚至可以说影响非常大。在这样的情况下，制造出国产芯片自然会成为一种呼声。而对于投资者来说，这种呼声也意味着机会，如果抓住机会，提前进行布局，找准能在芯片半导体方面实现突破的公司或研究室，必然能拿回非常高额的回报。因此，说未来五年芯片半导体会是科技风口其实一点错都没有。
二、未来几年芯片是绕不开的话题
更重要的是，芯片问题的热度太高了，毕竟现在是网络时代，几乎所有的科技产品都离不开芯片，例如手机、电脑、智能机器人等。除非说能找到别的东西去代替芯片，并且效果、成本比芯片要更高，不然芯片问题肯定会是未来几年怎么也绕不开的话题，一直会被人们所提及。在这样的情况下，芯片半导体自然会站在科技风口上。
总的来说，未来五年芯片半导体确实会是科技风口。
屈原在他的代表作十万个为什么《天问》中问道：交错而生的阴阳宇宙，其本源与演化究竟如何？都说天有九重，又有谁去度量？（“阴阳三合，何本何化？圜则九重，孰营度之？”）。
大约2300年后，名为“天问”的中国行星探测任务启动。“天问一号”火星探测器飞向苍茫宇宙，将于明年二月抵达火星。火星当然不是终点，但是在迈向更远星空的旅途上，比如——太阳。
一、踩上风口，关于材料的美好前景
宇宙中有许多太阳（恒星），离它们越近温度就越高，辐射就越强，远远超出一二代半导体的承受极限，所以目前探测器去不了离太阳们太近的地方。因为探测器也需要芯片，因此对于半导体基础材料的要求更高。
于是， 耐高温、耐高频、抗辐射 又 适应大功率 的第三代半导体闪亮登场了。
半导体一二三代主要以材料区分：
【第一代】：主要用硅和锗，是目前绝大部分器件的原料；
【第二代】：砷化镓和磷化镓成为4G通讯设备的主流；
【第三代】：以氮化镓、碳化硅、氧化锌和金刚石等为代表，尤其是碳化硅和氮化镓各擅胜场。其中 碳化硅 耐高温耐高压，主要用于千伏级别如电动车、高铁或工业用途。 氮化镓 主要用于中压（约600伏）产品。虽然与硅材料有部分重叠，但良好的移动性特别适合高频率场景，所以在 基站 、 5G通讯 等场景占优。
半导体性能越来越强，对材料的要求自然水涨船高。为了能生产第三代半导体材料，上世纪60年代末，一种把 金属有机化合物 气化，在高温反应室里发生化学反应得到相应材料的技术—— MOCVD ，成为了主流技术。用于这种技术的金属有机化合物统称 MO源 。全世界MO源供应商有4家玩儿得最大，对岸3家我国1家。中国这家就是南大光电（300346）。其主要产品纯度都做到了6N（99.9999%）级，而且与许多用户有深度合作，竞争态势不错。
摘自《南大光电2020年半年报》
中国拥有世界上已探明镓储量的绝大部分，公司未来很可能成为全球 三甲 基镓 龙头。三甲基镓是制备氮化镓的必需原料，所以三代半导体这个风口，南大光电算是踩中了。
另一方面，由于三代半导体还处于起步阶段，公司的MO源目前主要用于LED行业。LED这些年竞争不断加剧，所以公司MO源产品的 毛利率有所下滑 ，但整体上还是不错的。
摘自《南大光电2020年半年报》
不过公司特气产品 毛利下滑 十分严重，这是另一个故事了……
二、有钱任性，关于收购的悲伤故事
在MOCVD技术中，MO源进入反应室需要与高纯超净特种气体，也就是 高纯电子特气 混合。这种气体不但重要，纯度和洁净度直接影响加工精度，而且用量很大，是用量仅次于硅片的半导体材料。公司的磷烷、砷烷气体纯净度都做到了6N级别，是国内LED行业主要的气体供应商，在电子行业也有进展，硅烷、硼烷已经准备投放市场。特气比MO源的利润丰厚很多，去年上半年公司 特气产品毛利率高达60.76% ，简直高得不像制造业！
明星业务急转直下，源自一场有钱任性的并购。
去年8月5日，公司公告拟出资2.5亿收购山东飞源气体57.97%的股权， 溢价率高达235% ！
摘自《南大光电取得飞源气体57.97%股权的公告》
这个收购案的诡异之处在于飞源气体2019年7月才由山东飞源 科技 有限公司通过分立方式设立，其提交的财务文件中2017和2018年 财务报告均是模拟数据 ，两年分别亏损0.3亿和0.2亿，2019年前7个月又亏损近千万。可以说，南大是高溢价收购了别人还没做起来的业务自己做。
公告一出，深交所发了《关注函》，连发九问要求公司说明收购的合理性。公司答得头头是道，最终于去年11月底完成了收购。
任性收购的恶果从去年底开始显现。公司各项费用飙升，利润大幅下滑，直到今年上半年仍没有改善的迹象。公司扣除非经常损益的 净利润骤减87.74% ， 经营现金流萎缩260.60% ，由正转负。橙哥估计，买来的这部分业务还亏着呢。
摘自《南大光电2020年半年报》
这里面要说一下的是研发费用。根据半年报，上半年公司研发投入增长40%，如果属实的话那说明公司 大部分研发投入已经符合资本化条件 ，所以计入费用的部分不增反减，这也符合公司不断有新产品进入市场的现状。
但是飙升数倍的销售费用和管理费用告诉我们，公司的销售并不顺畅，对收购资产的整合也远没有完成。
三、结语
上半年，南大光电193nm高端光刻胶项目（可用于90-14nm技术节点集成电路制造）顺利投产并开始进行客户验证。公司另一高端材料ALD前驱体也具备量产能力并实现小规模销售。近日，公司公告收购杜邦公司19项新型硅前驱体技术资产包，继续增厚技术储备。综合来看，南大光电基础不错，核心产品有积淀，新业务发展也不错。但是一次任性的收购无异于给自己买了一个大包袱，何时卸下这副重担，年报或许有答案。
注：本文不构成投资建议，股市有风险，投资需谨慎，没有买卖就没有伤害。
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