公司目前材料级锗产品主要为区熔锗锭、二氧化锗；深加工方面，光伏级锗产品主要为太阳能锗晶片，红外级锗产品主要为红外级锗单晶（光学元件）、锗镜片、镜头、红外热像仪，光纤级锗产品为光纤用四氯化锗，非锗半导体材料级产品主要为砷化镓晶片、磷化铟晶片（磷化铟晶片主要用于生产光通信用激光器和探测器）。
公司产品主要运用包括红外光学、太阳能电池、光纤通讯、发光二极管、垂直腔面发射激光器（VCSEL）、大功率激光器、光通信用激光器和探测器等领域。
公司材料级产品区熔锗锭产能为：47.60吨/年，太阳能锗晶片产能为30万片/年（4英寸），光纤用四氯化锗产能为60吨/年，红外光学锗镜头产能为3.55万套/年，砷化镓晶片产能为80万片/年（2-4英寸），磷化铟晶片产能为10万片/年（2-4英寸）。
2021公司及子公司主要生产计划如下：生产区材料级锗产品26吨（不含内部代加工），生产红外级锗产品3吨（金属量）、红外镜头3000具，生产光伏级锗产品20.50万片（4-6英寸），生产光纤级锗产品27吨，生产砷化镓晶片（低位错、半绝缘）17.67万片（1-6英寸），生产磷化铟晶片5.25万片（2-4英寸）。
所需原料主要由自有矿山供应及外购原料补充，辅助材料则由外部供应。全资子公司云南东昌金属加工有限公司的原辅料、控股子公司云南鑫耀半导体材料有限公司则由外部采购；
下游深加工产品方面，公司分别设立子公司负责不同系列的锗产品生产。
昆明云锗高新技术有限公司负责红外系列锗产品生产，
云南中科鑫圆晶体材料有限公司负责光伏级锗产品生产，
武汉云晶飞光纤材料有限公司负责光纤级锗产品生产，
云南鑫耀半导体材料有限公司负责化合物半导体材料生产，
云南东润进出口有限公司主要业务为国内贸易，进出口业务。
公司是一家拥有完整产业链的锗行业上市公司，拥有丰富、优质的锗矿资源，锗产品销量全国第一，是目前国内最大的锗系列产品生产商和供应商。
公司矿山截至2009年12月31日，已经探明的锗金属保有储最合计达689.55吨。后公司通过收购采矿权和股权的方式陆续整合五个含锗矿山，锗金属保有储量增加约250吨，2010年至今，公司矿山累计消耗资源产出金属量约250.21吨。
行业概况
锗是一种稀散稀有金属，在半导体、航空航天测控、核物理探测、光纤通讯、红外光学、太阳能电池、化学催化剂、生物医学等领域都有广泛而重要的应用，是一种重要的战略资源。
目前，国外资源供给不足，需要从我国进口锗产品的情况短期内难以改变，但国内出口产品将由二氧化锗、金属锗向后端深加工产品转移的趋势也在逐步加强。
调研
锗锭，目前价格在低位，7000元/公斤。锗片，按片卖，折合成公斤，几万/公斤。公司从材料 =>深加工
公司发展从卖锗矿到卖锗片，以前锗片是进口，现在国产了，公司在国内排名第二。
全球锗储量8000吨，原生矿120吨，回收40吨
全国锗储量3000吨，原生矿100吨，回收20吨
公司锗储量600吨，用量20吨，有6个矿山，其中只开了2个
云南基地产品应用：红外，光伏
武汉基地产品应用：光纤（做预制棒）
高端光伏用锗基，三代电池，在空间站用。
转换效率是硅基的2倍。国内几家所都在使用所都有用。
光纤产品，国产替代，以前都是比利时进口
红外产品，镜片 =>镜头 =>系统集成
1992年，海湾战争，美军用红外镜头，夜视镜头，锗的红外用途才公开昆明云锗（二级保密资质）
原料出口，有机锗，可以用作食品
硅锗合金，还在理论期
自动驾驶需要红外。
鑫耀半导体：激光雷达唯一的上市公司（云南锗业子公司）
华为哈勃投资
半导体：
磷化铟：产量5万片，规划产能15万片（车载激光雷达用磷化铟衬底）
美股已上市激光雷达企业Luminar激光雷达产品采用的1550nm光源即为磷化铟材料。
砷化镓：产量30万片，规划产能80万片（军用微光；扫地机器人，砷化镓同时用作发射器和探测器）
供给海思在做认证。华为是大客户，但不是唯一客户。
三安光电也是客户之一，做外延片
华为哈勃在激光雷达产业链上下游主要投资了5家公司：
上游材料布局一一鑫耀半导体（目前哈勃投资持股23.91%）主要产品包括砷化镓单晶片、磷化铟单晶片等III-V族半导体衬底片，是垂直腔面发射激光器（VCSEL）、光通信用激光器和探测器的必备原材料。
汽车 以太网布局——裕太微电子（目前哈勃投资持股9.29%），是国内为数不多拥有自主知识产权的以太网PHY芯片供应商。现有产品方向包括，以太网物理层芯片、以太网交换芯片和以太网网卡芯片等。 汽车 以太网是新型 汽车 电子电器架构的主干网络，以太网PHY不止用在激光雷达中传输点云数据，在毫米波雷达、智能座舱、自动驾驶域控制器上均有应用。
单光子dToF布局——南京芯视界（目前哈勃投资持股7.66%），公司的单光子 dToF芯片产品可广泛应用于 汽车 辅助以及自动驾驶激光雷达、机器人定位导航、手机三维成像等领域。单光子dToF技术是未来实现激光雷达小型化、低成本、可量产的一项关键技术。
VCSEL技术布局——纵慧芯光（目前哈勃投资持股4.66%），为 汽车 雷达提供V CSEL光源解决方案。纵慧芯光已成功进入华为旗舰手机VCSEL供应链。
激光发射模组布局——炬光 科技 （目前哈勃投资持股2.96%，公司已申报科创板），基于半导体激光器和激光光学技术，可以为激光雷达提供激光发射模组以及光学模组。其用于激光雷达面光源的光束扩散器及高峰值功率固态激光雷达光源模块已于2020年进入量产阶段
作者：沸点时报
风险提示：本文所提到的观点仅代表个人的意见，所涉及标的不作推荐，据此买卖，风险自负。
作者/朱公子
第三代半导体
我估摸着只要是炒股或者是关注二级市场的朋友们，这几天一定都没少听这词儿，如果不是大盘这几天实在是太惨了，估计炒作行情会比现在强势的多得多。
那到底这所谓的第三代半导体，到底是个什么玩意？值不值得炒？未来的逻辑在哪儿？
接下来，只要您能耐着性子好好看，我保证给它写的人人都能整明白，这可比你天天盯着大盘有意思的多了！
一、为什么称之为第三代半导体？
1、重点词
客官们就记住一个关键词—— 材料 ，这就是前后三代半导体之间最大的区别。
2、每一代材料的简述
①第一代半导体材料： 主要是指硅（Si）、锗元素（Ge）半导体材料。
兴起时间： 二十世纪五十年代。
代表材料： 硅（Si）、锗（Ge）元素半导体材料。
应用领域： 集成电路、电子信息网络工程、电脑、手机、电视、航空航天、各类军事工程和迅速发展的新能源、硅光伏产业。
历史 意义： 第一代半导体材料引发了以集成电路（IC）为核心的微电子领域迅速发展。
对于第一代半导体材料，简单理解就是：最早用的是锗，后来又从锗变成了硅，并且几乎完全取代。
原因在于： ①硅的产量相对较多，具备成本优势。②技术开发更加完善。
但是，到了40纳米以下，锗的应用又出现了，因为锗硅通道可以让电子流速更快。现在用的锗硅在特殊的通道材料里会用到，将来会涉及到碳的应用，下文会详细讲解。
②第二代半导体材料： 以砷化镓（GaAs）、锑化铟（InSb）为代表，是4G时代的大部分通信设备的材料。
兴起时间： 20世纪九十年代以来,随着移动通信的飞速发展、以光纤通信为基础的信息高速公路和互联网的兴起,以砷化镓、锑化铟为代表的第二代半导体材料开始崭露头角。
代表材料： 如砷化镓（GaAs）、锑化铟（InSb）；三元化合物半导体，如GaAsAl、GaAsP；还有一些固溶体半导体，如Ge-Si、GaAs-GaP；玻璃半导体（又称非晶态半导体），如非晶硅、玻璃态氧化物半导体；有机半导体，如酞菁、酞菁铜、聚丙烯腈等。
应用领域： 主要用于制作高速、高频、大功率以及发光电子器件，是制作高性能微波、毫米波器件及发光器件的优良材料。
因信息高速公路和互联网的兴起，还被广泛应用于卫星通讯、移动通讯、光通信和 GPS 导航等领域。
性能升级： 以砷化镓为例，相比于第一代半导体，砷化镓具有高频、抗辐射、耐高温的特性。
总结： 第二代是使用复合物的。也就是复合半导体材料，我们生活中常用的是砷化镓、磷化铟这一类材料，可以用在功放领域，早期它们的速度比较快。
但是因为砷含剧毒！所以现在很多地方都禁止使用，砷化镓的应用还只是局限在高速的功放功率领域。而磷化铟则可以用来做发光器件，比如说LED里面都可以用到。
③第三代半导体材料： 以氮化镓（GaN）、碳化硅（SiC）、氧化锌（ZnO）、金刚石为四大代表，是5G时代的主要材料。
起源时间： M国早在1993年就已经研制出第一支氮化镓的材料和器件。而我国最早的研究队伍——中国科学院半导体研究所，在1995年也起步了该方面的研究。
重点： 市场上从半年前炒氮化镓的充电器时，市场的反应一直不够强烈，那是因为当时第三代半导体还没有被列入国家“十四五”这个层级的战略部署上，所以单凭氮化镓这一个概念，是不足以支撑整个市场逻辑的！
发展现状： 在5G通信、新能源 汽车 、光伏逆变器等应用需求的明确牵引下，目前，应用领域的头部企业已开始使用第三代半导体技术，也进一步提振了行业信心和坚定对第三代半导体技术路线的投资。
性能升级： 专业名词咱们就不赘述了，通俗的说，到了第三代半导体材料这儿，更好的化合物出现了，性能优势就在于耐高压、耐高温、大功率、抗辐射、导电性能更强、工作速度更快、工作损耗更低。
有一点我觉得需要单独提一下：碳化硅与氮化镓相比较，碳化硅的发展更早一些，技术成熟度也更高一些；两者有一个很大的区别是热导率：在高功率应用中，碳化硅占据统治地位；氮化镓具有更高的电子迁移率，因而能够比碳化硅具有更高的开关速度，所以在高频率应用领域，氮化镓具备优势。
第三代半导体的应用
咱们重点说一说碳化硅 。碳化硅在民用领域应用非常广泛：其中电动 汽车 、消费电子、新能源、轨道交通等领域的直流、交流输变电、温度检测控制等。
咱先举两个典型的例子：
1.2015年，丰田 汽车 运用碳化硅MOSFET的凯美瑞试验车，逆变器开关损耗降低30%。
2.2016年，三菱电机在逆变器上用到了碳化硅，开发出了全世界最小马达。
而其他军用领域上，碳化硅更是广泛用于喷气发动机、坦克发动机、舰艇发动机、风洞、航天器外壳的温度、压力测试等。
为什么我说要重点说说碳化硅呢？因为半导体产业的基石正是 芯片 ，而碳化硅，正因为它优越的物理性能，一定是将来 最被广泛使用在制作半导体芯片上的基础材料 ！
①优越的物理性能：高禁带宽度（对应高击穿电场和高功率密度）、高电导率、高热导率。而且，碳化硅MOSFET将与硅基IGBT长期共存，他们更适合应用在高功率和高频高速领域。
②这里穿插了一个陌生词汇：“禁带宽度”，这到底是神马东西？
这玩意如果解释起来，又得引申出如“能带”、“导带”等一系列的概念，如果不是真的喜欢，我觉得大家也没必要非去研究这些，单说在第三代半导体行业板块中，能知道这一个词，您已经跑赢90%以上的小散了。
客观们就主要记住一个知识点吧： 对于第三代半导体材料，越高的禁带宽度越有优势 。
③主要形式：“衬底”。半导体芯片又分为：集成电路和分立器件。但不论是集成电路还是分立器件，其基本结构都可划分为“衬底 -外延-器件”结构，而碳化硅在半导体中存在的主要形式是作为衬底材料。
④生产工艺流程：
原料合成——晶体生长——晶锭加工——晶体切割——晶片研磨——晶片抛光——晶片检测——晶片清洗
总结：晶片尺寸越大，对应晶体的生长与加工技术难度越大，而下游器件的制造效率越高、单位成本越低。目前国际碳化硅晶片厂商主要提供4英寸至6英寸碳化硅晶片，CREE、II-VI等国际龙头企业已开始投资建设8英寸碳化硅晶片生产线。
⑤应用方向：科普完知识、讲完生产制造，最终还是要看这玩意儿怎么用，俩个关键词：功率器件、射频器件。
功率器件： 最重要的下游应用就是—— 新能源 汽车 ！
现有技术方案：每辆新能源 汽车 使用的功率器件价值约700美元到1000美元。随着新能源 汽车 的发展，对功率器件需求量日益增加，成为功率半导体器件新的增长点。
新能源 汽车 系统架构中，涉及到功率器件包括——电机驱动系统、车载充电系统（OBC）、电源转换系统（车载DC/DC）和非车载充电桩。碳化硅功率器件应用于电机驱动系统中的主逆变器。
另外还应用领域也包括——光伏发电、轨道交通、智能电网、风力发电、工业电源及航空航天等领域。
射频器件： 最重要的下游应用就是—— 5G基站 ！
微波射频器件，主要包括——射频开关、LNA、功率放大器、滤波器。5G基站则是射频器件的主要应用方向。
未来规模：5G时代的到来，将为射频器件带来新的增长动力！2025年全球射频器件市场将超过250亿美元。目前我国在5G建设全球领先，这也是对岸金毛现在狗急跳墙的原因。
我国未来计划建设360万台-492万台5G宏基站，而这个规模是4G宏基站的1.1-1.5倍。当前我国已经建设的5G宏基站约为40万台，未来仍有非常大的成长空间。
半导体行业的核心
我相信很多客官一定有这样的疑问： 芯片、半导体、集成电路 ，有什么区别？
1.半导体：
从材料方面说 ，教科书上是这么描述的：Semiconductor，是常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的一类材料；
按功能结构区分， 半导体行业可分为：集成电路（核心）、分立器件、光电器件及传感器四大类。
2.集成电路（IC， integrated circuit）：
最经典的定义就是：将晶体管、二极管等等有源元件、电阻器、电容器等无源元件，按照一定的电路互联，“集成”在一块半导体单晶片上，从而完成特定的电路或者系统功能。
3.芯片：
半导体元件产品的统称 ，是指内含集成电路的硅片，是集成电路的载体，由晶圆分割而成。硅片是一块很小的硅，内含集成电路，它是计算机或者其他电子设备的一部分。
为什么说集成电路，是半导体行业的核心？ 那是因为集成电路的销售比重，基本保持在半导体销售额的80%。
比如，2018年全球4700亿美元的半导体销售额中，集成电路共计3900亿美元，占比达84%。
第三代半导体的未来方向
中国半导体业进入IDM模式是大势所趋，其长久可持续性我非常认可。但是讲到IDM，又有一堆非常容易混淆的概念，篇幅实在是太长了，咱们就不再拆分来讲了，你只要知道IDM最牛逼就完事了！
IDM： 直译：Integrated Design and Manufacture， 垂直整合制造 。
1.IDM企业： IDM商业模式，就是国际整合元件制造商模式。其厂商的经营范围涵盖了IC设计、IC制造、封装测试等各个环节，甚至也会延伸到下游电子终端。典型厂商：Intel、三星、TI（德州仪器）、东芝、ST（意法半导体）等。
2.IDM模式优势：
（1）IDM模式的企业，内部有资源整合优势，从IC设计到IC制造所需的时间较短。
（2）IDM企业利润比较高。根据“微笑曲线”原理，最前端的产品设计、开发与最末端的品牌、营销具有最高的利润率，中间的制造、封装测试环节利润率较低。
（3）IDM企业具有技术优势。大多数的IDM企业都有自己的IP（知识产权），技术开发能力比较强，具有技术领先优势。
3.IDM重要性
IDM的重要性是不需要用逻辑去判断的，全球集成电路市场的60%由IDM企业所掌握。比如三星电子、恩智浦、英飞凌、NXP等。
4.中国为什么要发展IDM模式？
IDM模式的优势： 产业链内部直接整合、具备规模效应、有效缩短新产品上市时间、并将利润点留在企业内部。
市场的自然选择： 此外，中国已成为全球最大的集成电路消费市场，并具有丰富的劳动力资源，对于发展自有品牌的IDM具有市场优势和成本优势。
现在，无论是被M国的封锁倒逼出来，还是我们自主的选择，我们都必须开拓出一条中国IDM发展之路！
现状： 目前国内现有的所谓IDM，其制造工艺水平和设计能力相当低，比较集中在功率半导体，产品应用面较窄，规模做不大。我知道，这些事实说出来挺让人沮丧的，但这就是事实。
但正因为我们目前处在相对落后的阶段，才更加需要埋头苦干、咬牙追赶，然后一举拿下！
本来写这篇文章的时候不想说股的，但还是提几只吧，也算是给咱们国家的半导体事业做一点点微小的贡献。
射频类相关优质标的：卓胜微、中天 科技 、和而泰、麦捷 科技 ；
IDM相关优质标的：中环股份、上海贝岭、长电 科技 。
集成芯片是现代数字集成芯片主要使用CMOS工艺制造的。CMOS器件的静态功耗很低，但是在高速开关的情况下，CMOS器件需要电源提供瞬时功率，高速CMOS器件的动态功率要求超过同类双极性器件。因此必须对这些器件加去耦电容以满足瞬时功率要求。现代集成芯片有多种封装结构，对于分立元件，引脚越短，EMI问题越小。因为表贴器件有更小的安装面积和更低的安装位置，因此有更好的EMC性能，所以应首选表贴元件，甚至直接在PCB上安装裸片。分类主板芯片主板集成芯片是指电脑主板主板所整合了显卡，声卡或者网卡的芯片。电脑市场上很多主板都集成很多其他部件：显卡、声卡、网卡等。大家在选购集成主板产品的时候主要应该考虑使用者自身的需求，同时还应该注意：这些集成控制芯片在性能上略逊于同类中高端的板卡产品，如果有特殊需求的话要选购相对应的板卡来提高性能。 另外在主板插槽数量方面的选择也是如此，主要考虑自身的需求。要使用大量扩展卡来实现一些附加功能的话就应该去选择扩展插槽较多产品；希望配置大容量内存的话就挑选DIMM内存插槽较多的产品来实现功能。[2]光子芯片光子集成技术是光纤通信最前沿、最有前途的领域，它是满足未来网络带宽需求的最好办法。当大家还在固守着“全光通信”的思路的时候，网络已在悄然改变。节点设备需要光电变换，通过“O-E-O”才能 将信号进行整形和放大，从而传给计算机。光子集成技术顺应了时代发展，光子集成比传统的分立“O-E-O”处理降低了成本和复杂性，带来的好处是以更低的成本构建一个具有更多节点的全新的网络结构，更多的节点意味着更灵活的接入，更有效的维护和故障处理。然而光子集成芯片的制造并不是一件容易的事情。光子器件具有三维结构，比二维结构的半导体集成要复杂得多。将激光器、检测器、调制器和其他器件都集成到芯片中，这些集成需要在不同材料（包括砷化铟镓、磷化铟等材料）多个薄膜介质层上重复地沉积和蚀刻。磷化铟晶片在生产线上经过一种称为光刻胶的浆状化学物质进行包裹。紫外线光通过一个镂空设计的模板照射到光刻胶上，产生了复杂的反应，其中一些半导体材料就粘在了晶片上，一些就被蚀刻掉了。2004年，大规模光子集成芯片——一对集成了50个光子器件的芯片呈现在人们的面前。此前，一些光芯片厂商只是做了一些少量器件的集成。光子集成技术成功地开发了400GB/s和1.6TB/s的芯片，实现了多达240个光器件的集成。光子集成领域的巨头美国Infinera公司于2008年2月宣布了其下一步光子集成产品的发展路线，预计每三年光子集成的密度将会提高一倍。
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