砷化镓半导体材料与传统传统的硅材料相比，具有很高的电子迁移率，优异的光电特性，此外砷化镓制成的半导体器件具有高频、耐高温、低温性能好、噪声小、抗辐射能力强等优点。目前砷化镓（GaAs） 材料是最主要的半导体材料之一，其产量大、应用广泛，性能强等特点成为最重要的化合物半导体材料，是仅次于硅的最重要的半导体材料。
砷化镓产业现状如何？
砷化镓（GaAs）材料是目前生产量最大、应用最广泛，因而也是最重要的化合物半导体材料，是仅次于硅的最重要的半导体材料，目前主要应用于移动设备、国防和航天航空，分别占比71%、11%。
从产业链上看，砷化镓主要分为外延片、IC设计、晶圆制造、封装测试。在衬底制备、砷化镓外延片方面，日本处于领先的地位，主要厂商有IQE、ATX、Emcare等，砷化镓 IC 设计方面，射频器件由国外IDM 厂商垄断，美国的高通、Skyworks、Qorvo、Broadcom四家企业占据全球智能手机GaAs功率放大器市场的90%以上。晶圆制造厂商主要有GCS、稳懋等，封测厂商主要有同欣、菱生以及台达生等。
在5G浪潮来临之下，砷化镓材料的需求将进一步扩大，5G时代面临的三大关键技术，毫米波、大规模阵列天线技术以及小型的基站，将大量运用射频元件，其中将大量运用砷化镓制程，根据相关资料得知，5G 投资规模将达到1.2万亿元，主设备占5G总投资近40%，投资总额将达到5000-8000亿元，未来我国宏基站数量将达到450万个，是全球总数的一半。
据相关机构预测，全球砷化镓元件市场到2023年有望增长至143亿美元，未来5年保持10%左右的年均增速，在自主可控的趋势之下，国内砷化镓市场规模增速高于海外，预计到2023年，国内砷化镓元件市场规模将增长至628亿元，衬底材料市场规模增长至24.6亿元，2019 到 2023 年复合年均增长率均超过40%。
此外，尽管具备优越性能的砷化镓的市场潜力不容小觑，但由于其化学性质较为特殊，对于技术方面的要求也随之提高，而目前相比于海外国家，我国在这一领域的布局还不算全面，行业集中度不够集中，且入局的企业盈利水平显出分化之势，有待进一步提高，不过，随着国家对半导体产业的日益重视再叠加相关企业对这一行业的研发投入等综合因素的推动之下，国内相关企业的市场占有率有望得到提升。
5G高频特性，使GaN技术有伸展空间
目前基地台用功率放大器主要为基于硅的横向扩散金属氧化物半导体技术，不过LDMOS技术仅适用于低频段，在高频应用领域存在局限性。
由于LDMOS功率放大器的频宽会随着频率增加而大幅减少，运用于3.5GHz频段的LDMOS制程已接近限制，性能开始出现下滑，在考虑5G商用频段朝更高频段发展下，过去LDMOS将逐渐难以符合性能要求，因此第三代半导体材料GaN技术崛起；由于GaN技术支援更高资料容量之多资料传输，同时搭配5G高速网络，不论在频宽、性能、容量、成本间可做出最佳成效。
换言之，GaN优势在于更高功率密度及更高截止频率，尤其在5G多输入多输出应用中，可实现高整合性解决方案，例如模块化射频前端元件，以毫米波应用为例，GaN高功率密度特性可有效减少收发通道数及尺寸，实现高性能目标，然短期LDMOS会与GaN共存，主要原因在于低频应用仍会采用LDMOS，例如2GHz以下应用领域。
看准庞大需求，晶圆代工厂积极抢进
在晶圆代工产能方面，三五族半导体晶圆代工厂稳懋 (3105-TW) 已开始提供 6 吋 GaN-on-SiC 晶圆代工服务，应用瞄准高功率 PA 及天线；而环宇 - KY(4991-TW) 也拥有 4 吋 GaN-on-SiC 高功率 PA 产能，且 6 吋 GaN-on-SiC 晶圆代工产能已通过认证。
晶圆代工厂世界先进 (5347-TW) 也在 GaN 材料上投资超过 4 年时间，持续与设备材料厂 Kyma、及转投资 GaN 硅基板厂 Qromis 携手合作，着眼开发可做到 8 吋的新基底高功率氮化镓技术 GaN-on-QST，今年可望有小量样品送样，初期主要瞄准电源领域应用。
5G 应用推升氮化镓材料需求，而除站稳硅晶圆代工龙头、砷化镓晶圆代工龙头宝座外，台厂在第三代半导体材料上，当然也不能缺席，包括硅晶圆代工厂、三五族半导体晶圆代工厂，均积极布局氮化镓领域，以迎接 5G 时代下的半导体材料新革命。
