【正文】 ..........................................69（四）投資時(shí)機(jī)的選擇 ..........................................................................................................70部分主要參考資料目錄 ..................................................................................................................71半導(dǎo)體照明(LED) 行業(yè)分析報(bào)告.半導(dǎo)體照明行業(yè)分析報(bào)告一、前言/引言半導(dǎo)體照明作為一種節(jié)能減排的新光源，以其節(jié)能、環(huán)保等諸多優(yōu)勢(shì)，作為一個(gè)新興產(chǎn)業(yè)越來越受到國(guó)內(nèi)外的廣泛關(guān)注。半導(dǎo)體照明(LED) 行業(yè)分析報(bào)告.半導(dǎo)體照明(LED)行業(yè)分析報(bào)告半導(dǎo)體照明(LED) 行業(yè)分析報(bào)告.目 錄一、前言/引言 ..................................................................................................................................4二、半導(dǎo)體照明行業(yè)概覽 ................................................................................................................4（一）什么是半導(dǎo)體照明？ ....................................................................................................4（二）LED 的技術(shù)原理和結(jié)構(gòu) ...............................................................................................5LED 發(fā)光的原理 .........................................................................................................5LED 的基本結(jié)構(gòu) .........................................................................................................6（三）LED 產(chǎn)品應(yīng)用與分類 ...................................................................................................7（四）LED 照明行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈、價(jià)值鏈及供應(yīng)鏈構(gòu)成 ...........................................................8LED 照明行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈 .................................................................................................8原材料及配件 ..............................................................................................................8LED 外延與芯片制造 .................................................................................................9LED 封裝技術(shù)及產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。 ...................................................................................12LED 照明行業(yè)價(jià)值鏈。2022年開始，美國(guó)和日本先后啟動(dòng)了“下一代照明計(jì)劃(NGLI)”和“21世紀(jì)照明計(jì)劃”。2022年科技部又推出了“十城萬盞”LED應(yīng)用試點(diǎn)示范城市思路，由中央補(bǔ)助試點(diǎn)城市在公共空間如道路、隧道、停車場(chǎng)與加油站等地方安裝LED照明燈具。意見指出，到2022年，半導(dǎo)體照明節(jié)能行業(yè)產(chǎn)值年均增長(zhǎng)率在30％左右。各種跡象表明，中國(guó)已著手將刺激政策的重點(diǎn)轉(zhuǎn)向產(chǎn)業(yè)升級(jí)，依靠科技進(jìn)步、勞動(dòng)力素質(zhì)提高、管理創(chuàng)新來推動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式的轉(zhuǎn)變已成為一項(xiàng)該不容緩的任務(wù)。二、半導(dǎo)體照明行業(yè)概覽（一）什么是半導(dǎo)體照明？當(dāng)代照明光源可分成白熾燈，氣體放電燈、固態(tài)光源三大類。半導(dǎo)體照明具有耗電量少、壽命長(zhǎng)、色彩豐富、耐震動(dòng)、可控性強(qiáng)等特點(diǎn)。半導(dǎo)體照明(LED) 行業(yè)分析報(bào)告.LED 是取自 Light Emitting Diode 三個(gè)字的縮寫，中文譯為“ 發(fā)光二極管”，顧名思義發(fā)光二極管是一種可以將電能轉(zhuǎn)化為光能的電子器件，具有二極管的特性。本文所討論的半導(dǎo)體照明未經(jīng)說明即指LED照明。如果說LED 是未來的發(fā)展方向,那么OLED 就是未來的未來。（二）LED 的技術(shù)原理和結(jié)構(gòu)LED發(fā)光的原理 ： 發(fā)光二極管是由ⅢⅣ族化合物，如 GaAs（砷化鎵）、GaP（磷化鎵）、GaAsP（磷砷化鎵）等半導(dǎo)體制成的，其核心是PN結(jié)。此外，在一定條件下，它還具有發(fā)光特性。進(jìn)入對(duì)方區(qū)域的少數(shù)載流子（少子）一部分與多數(shù)載流子（多子）復(fù)合時(shí),多余的能量便以光的形式釋放出來,從而把電能直接轉(zhuǎn)換為光能。目前所報(bào)導(dǎo)的 LED 最高光效只達(dá)半導(dǎo)體照明(LED) 行業(yè)分析報(bào)告.到這一理想值的 1/2 ,這正是人們認(rèn)為 LED 尚有巨大潛力可挖、對(duì)其寄以厚望的原因所在。LED 的核心是半導(dǎo)體芯片由兩部分組成的：一部分是 P 型半導(dǎo)體，其中里面空穴占主導(dǎo)地位，另一端是 N 型半導(dǎo)體，其中主要是電子。 隨著 LED 發(fā)光效率和光強(qiáng)的不斷提升，LED 已經(jīng)向特殊照明的縱深發(fā)展，并逐步進(jìn)入通用照明領(lǐng)域。發(fā)光強(qiáng)度越大、發(fā)光效率約高，則運(yùn)用越發(fā)廣泛。另外，有的發(fā)光二極管中包含二種或三種顏色的芯片?！舭窗l(fā)光管出光面特征分為圓燈、方燈、矩形、面發(fā)光管、側(cè)向管、表面安裝用微型管等。國(guó)外通常把 φ3mm 的發(fā)光二極管記作 T1；把 φ5mm 的記作 T1（3/4）；把 的記作 T1（1/4）。普通亮度主要用于指示燈；高亮度用于特殊照明；而超高亮度則可以進(jìn)一步用于通用照明。LED 產(chǎn)業(yè)鏈大致可以分為四個(gè)部分：上游產(chǎn)業(yè)（材料及配件，主要包括外延材料和芯片制造） 、中游產(chǎn)業(yè)（主要包括各種LED 器件和封裝） 、下游產(chǎn)業(yè)（主要包括各種 LED 的應(yīng)用產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)）以及測(cè)試儀器和生產(chǎn)設(shè)備。 中游上游下游襯 底 材 料 （P、Ga、As 等 ）襯 底 （硅 片 、玻 璃 ）外 延 生 長(zhǎng)LED 芯 片 制 作 電 極 鍍 膜 襯 底 減 薄 拋 光 劃 片單 晶 合 成LED 封裝室外照明 顯示屏 背光源 景 觀 照 明 室內(nèi)照明 其他LED 應(yīng)用圖 5：LED 產(chǎn)業(yè)鏈也有按 LED 生產(chǎn)流程分，把 LED 行業(yè)分為上游外延片生產(chǎn)、中游芯片制造、下游芯片封裝三個(gè)部分的。通?？?LED 有五大原物料：芯片，支架，銀膠，金線，環(huán)氧樹脂，其中芯片是最重要的組成部分。常用來制造 LED 發(fā)光二極管的半導(dǎo)體材料（基板材料和發(fā)光層材料）主要有砷化鎵、磷化鎵、鎵鋁砷、磷砷化鎵、銦鎵氮、銦鎵鋁磷等 IIIV 族化合物半導(dǎo)體材料，其他還有 IV 族化合物半導(dǎo)體碳化硅、 IIVI 族化合物硒化鋅等。其他還有金屬高純鎵，高純金屬有機(jī)物源如三甲基鎵、三乙基鎵、三甲基煙、三甲基鋁等，高純氣體氨、氮?dú)涞?。半?dǎo)體照明(LED) 行業(yè)分析報(bào)告.不同的基板材料，和不同的發(fā)光層材料，對(duì)應(yīng)不同的波長(zhǎng)，也對(duì)應(yīng)不同的顏色。表 2：不同基板材料和不同發(fā)光材料與波長(zhǎng)、顏色用于封裝的材料有環(huán)氧樹脂、ABS、PC 、PPD 等。芯片、器件測(cè)試儀器主要有 LED 光電特性測(cè)試儀，光譜分析儀等，主要測(cè)試參數(shù)為正反向電壓、電流特性、法向光強(qiáng)、光強(qiáng)角分布、光通量、峰值波長(zhǎng)、主波長(zhǎng)、色光標(biāo)、顯色指數(shù)等。LED 外延與芯片制造。超高亮 LED 的外延方法主要有兩種，即液相外延生產(chǎn) AlGaAs LED 和金屬有機(jī)物化學(xué)氣相淀積（MOCVD）生產(chǎn) AlGaAs、 AlGaInP 和 InGaN LED，以 MOCVD 方法為主。主要由金墊、P 極、N 極、PN 結(jié)、背金層構(gòu)成（雙 pad 芯片無背金層）組成。按發(fā)光部位分為表面發(fā)光型（光線大部分從芯片表面發(fā)出）和五面發(fā)光型（表面，側(cè)面都有較多的光線射出） 。所謂的二元、三元、四元半導(dǎo)體照明(LED) 行業(yè)分析報(bào)告.LED 芯片，是指該芯片中所含有效元素的數(shù)目。三元 LED 芯片是指主要含有三種元素的 LED 芯片，如 HY、HO、IR、SR等產(chǎn)品，被稱為三元 LED。三元 LED芯片和四元 LED 芯片的區(qū)分，主要在于它們的發(fā)光區(qū)的半導(dǎo)體材料不同。 四元芯片是指 InGaALP 。圖 6：芯片制造流程目前，全球主要 LED 芯片供應(yīng)商有：●國(guó)外主要芯片供應(yīng)商：克雷（Cree） ，惠普（HP ） ，日亞化學(xué)（Nichia） ，豐田合成（ToyodaGosei） ，大洋日酸，東芝（TOSHIBA） 、昭和電工（SDK） ，Lumileds，旭明（Smileds） ，Genelite，歐司朗（ Osram） ，GeLcore ，首爾半導(dǎo)體（ SSC）等，普瑞，韓國(guó)安螢（Epivalley）等。日亞化學(xué)是 GaN 系的開拓者，在 LED 和激光領(lǐng)域居世界首位。它以藍(lán)色 LED 的開發(fā)而聞名于全球，與此同時(shí)，它又是以熒光粉為主要產(chǎn)品的規(guī)模最大的精細(xì)化工廠商。此外，該公司是世界上唯一一家可以同時(shí)量產(chǎn)藍(lán)色 LED 和紫外線 LED 兩外 延 材 料 檢 驗(yàn) 鍍 膜 光刻 合金檢測(cè) 切割包裝入庫(kù) 清洗半導(dǎo)體照明(LED) 行業(yè)分析報(bào)告.種產(chǎn)品的廠商。 2022 年全球 LED 市場(chǎng)約為 6000億日元，日亞化工占據(jù)了約 25％的全球市場(chǎng)份額。公司總部位于德國(guó)，研發(fā)和制造基地在馬來西亞，約有 3400 名員工，2022 年銷售額為 億歐元。Cree：美國(guó)克雷公司，著名 LED 芯片制造商，產(chǎn)品以碳化硅(SiC)，氮化鎵(GaN) ，硅(Si)及相關(guān)的化合物為基礎(chǔ)，包括藍(lán)、綠、紫外發(fā)光二極管(LED),近紫外激光，射頻(RF)及微波器件，功率開關(guān)器件及適用于生產(chǎn)及科研的碳化硅(SiC) 外延片?！　〈笱笕账幔喝毡敬笱笕账峁局饕a(chǎn) MOCVD 設(shè)備，其有機(jī)金屬氣象化學(xué)沉淀技術(shù)的研究和開發(fā)可以追溯到 1983 年。到目前為止，大洋日酸已經(jīng)為從研發(fā)機(jī)構(gòu)到生產(chǎn)廠商等有著不同需求的客戶提供了超過 450 臺(tái)的 MOCVD 設(shè)備。使用的技術(shù)是 InGaAlP，波長(zhǎng)從560nm（puregreen）到 630nm（red ） 。Lumileds：全球大功率 LED 和固體照明的領(lǐng)導(dǎo)廠商，總部在美國(guó)，工廠位于荷蘭，日本，馬來西亞，由安捷倫和飛利浦合資組建于 1999 年，2022年飛利浦完全收購(gòu)了該公司。還提供各種 LED 晶片和 LED 封裝，有紅，綠，藍(lán)，琥珀，白等 LED。主要生產(chǎn)全線 LED 組裝及定制模組產(chǎn)品，包括采用交流電驅(qū)動(dòng)的半導(dǎo)體光源產(chǎn)品等?！衽_(tái)灣主要芯片供應(yīng)商：晶元光電（Epistar ，簡(jiǎn)稱 ES，合并聯(lián)詮、元坤、連勇、國(guó)聯(lián)后） ，廣鎵光電（Huga） ，新世紀(jì)（ GenesisPhotonics） ，華上（ArimaOptoelectronics，簡(jiǎn)稱：AOC） ，泰谷光電（Tekcore ） ，奇力，鉅新，光宏，晶發(fā)，視創(chuàng)，洲磊，聯(lián)勝（HPO） ，漢光（HL） ，光磊（ED） ，鼎元（Tyntek 簡(jiǎn)稱 TK） ，曜富洲技（TC） ，燦圓（FormosaEpitaxy） ，國(guó)通，聯(lián)鼎，全新光電（VPEC ） 。●大陸主要芯片供應(yīng)商內(nèi)資企業(yè)主要有：三安光電簡(jiǎn)稱（S） 、上海藍(lán)光（Epilight ）簡(jiǎn)稱（E ） 、士蘭明芯（SL ） 、大連路美簡(jiǎn)稱（LM） 、迪源光電、南昌欣磊、上海金橋大晨、河北立德、河北匯能、深圳奧倫德、深圳世紀(jì)晶源、廣州普光、揚(yáng)州華夏集成、甘肅新天電公司、東莞福地電子材料、清芯光電、晶能光電、中微光電子、乾照光電、晶達(dá)光電、深圳方大、山東華光、上海藍(lán)寶等。LED封裝技術(shù)及產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。表 3：LED 封裝產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及特征半導(dǎo)體照明(LED) 行業(yè)分析報(bào)告.目前全球LED 主要封裝廠商有日亞化學(xué)、豐田合成、CREE、GELCORE、LUMILEDS 和OSRAM等。上游生產(chǎn)和中游制造環(huán)節(jié)由于技術(shù)含量高、資本投入密度大，是國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)最激烈、經(jīng)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)最大領(lǐng)域。從價(jià)值構(gòu)成看，在LED產(chǎn)業(yè)鏈中，LED 外延片與芯片約占行業(yè)70%利潤(rùn)，LED 封裝約占 1015%，而LED 應(yīng)用大概占1020%。與 LED 生產(chǎn)相配套的供應(yīng)鏈除了生產(chǎn)流程外還包括材料和設(shè)備供應(yīng)。歷史上第一個(gè) LED 所使用的材料是砷(As)化鎵(Ga) ，發(fā)出的光線為紅外光譜。在 LED 生產(chǎn)過程中需要很多設(shè)備，從藍(lán)寶石襯底加工用的單晶爐、多線切割、研磨拋光等設(shè)備，到 MOCVD(金屬有機(jī)化合物