我国信息产业的稳步、健康发展,电子信息材料成为不可或缺的重要组成部分。2006年电子信息材料全行业工业总值(销售收入)达到776亿元,同比增长约29.1%,出口额约27.2亿美元,其高速增长的主要原因是信息产业快速增长;新能源光伏产业需求的带动;新型元器件技术提升、规模扩大,对高附加值电子信息材料需求增加;提高了对自主创新的认识,高附加值电子信息材料产品逐步增加;材料价格有所上调等。对我国电子信息材料行业在2006年的发展现状作一回顾、分析,并对2007年的发展做一展望。
——半导体材料,太阳能电池是热点
多晶硅:节能降耗是迫切任务。近几年由于市场需求的快速增长,作为半导体、光伏太阳能电池的重要原材料多晶硅材料,2006年市场供应紧张局面仍在继续。2006年世界多晶硅产量为32950吨,其中半导体用多晶硅产量约19250吨,太阳能电池用产量约13700吨。从需求来看半导体用多晶硅需求约在20900吨,太阳能电池用多晶硅需求约在18000吨,总的需求量约为38900吨,产需缺口5950吨。预测世界多晶硅生产企业的产能扩大需要2年左右的时间。2006年国内对多晶硅材料的需求约4947吨,供需差距很大,95%以上的多晶硅仍来自进口,提升突破多晶硅产业化技术,节能降耗是行业的迫切重要任务。
多晶硅材料的短缺及其价格的上涨,带来国内对多晶硅投资、引资的强烈增长,因此为了保证多晶硅产业的健康、有序、快速的发展。为此专家建议:全球7大多晶硅材料厂的扩产产能将在2008年陆续释放,另外一些新建的工厂也会有部分产量产出,多晶硅材料市场将会得到进一步的充实;多晶硅产品纯度高,工艺要求严格,设备专用而且资金投入大,行业技术进步快,生产中的副产品回收利用、三废处理和循环经济投入大,需要加大研究费用的投入,才会显现产业链和规模的综合效应;近几年国内多晶硅实际需求量约1万吨,对已有基础条件的多晶硅生产企业,加大产业化新技术的突破,同时新建2~3家多晶硅生产线,形成我国的多晶硅产业是必要的。
另外,加强自主创新,加大对太阳能电池用低成本多晶硅生产技术研究开发的支持力度;国家有关部门加强宏观引导。当前我国多晶硅工程投资过热,国内上马和筹建项目产能初步统计已达5万多吨,预计投放的资金量达400亿元以上,国内多晶硅产能将面临过剩的局面,新建项目设立和启动建设工程一定要慎重;国内多晶硅厂家将在人才不足、生产成本、产品质量、价格和节能减排等方面面临严峻挑战;为了规范行业和市场的发展,建议上下游行业企业紧密结合,组织半导体用多晶硅标准的修订,加快太阳能电池用多晶硅标准的制定。
单晶硅:中小尺寸为主。2006年国内硅单晶总产量为3739.7吨,总销售额约117.8亿元,其中半导体级硅单晶产量约551.4吨,太阳能级硅单晶约3188.3吨,太阳能级硅单晶占了总产量的85%。太阳能级硅单晶产量的大幅增加主要是受太阳能电池市场快速增长的拉动,以及国产单晶炉质量提高、价格较国外单晶炉低等原因。半导体级硅单晶总的发展状况趋于平稳。2006年全球硅片总销售额约为103亿美元,我国销售收入总额达到117.8亿元,占世界总额的13.6%,与2005年相比有较大幅度上升,但所占世界比例仍较小。2006年我国单晶硅棒的出口量为1177.40吨,出口额为14805.65万美元,出口额比2005年增长了8.1%;单晶硅切片出口数量为408.043吨,出口额为20356.69万美元,出口额比2005年增长了74.38%,总的出口额约3.5亿美元。
在硅材料中硅抛光片的技术含量高,抛光片的发展标志着国内硅产品的进步。我国的抛光片1996年产量为1620万平方英寸,到2006年上升到25540万平方英寸,抛光片主要以4、5、6英寸为主。2006年国内硅外延片产量6229万平方英寸,比2005年4580万平方英寸增长了36%;全球2006年硅外延片的产量为1821百万平方英寸,我国只占全球的3.3%。目前,我国绝大部分企业只能生产4~6英寸硅外延片,8英寸、12英寸硅外延片正在研究试制。硅材料市场前景广阔,我国硅单晶的产量、销售收入近几年递增较快,以中小尺寸为主的硅片生产已成为国际公认的事实,为世界和我国集成电路、半导体分立器件和光伏太阳能电池产业的发展做出了较大的贡献。
砷化镓材料:向大直径长尺寸发展。随着GaAs IC集成度的提高和降低成本的需要,GaAs材料总的发展趋势是晶体大直径、长尺寸化。用于光电子领域的砷化镓材料采用水平布里其曼法(HB)、垂直布里其曼法(VB)和垂直梯度冷凝法(VGF)制备;半绝缘砷化镓材料主要应用于微电子领域,主要采用高压液封直拉法(HPLEC)、常压液封直拉法(LEC)、垂直布里其曼法(VB)和垂直梯度冷凝法(VGF)制备。VB/VGF技术在国际上已发展成为成熟的砷化镓晶体生长工艺,采用该技术生产的Ф76.2mm、Ф100mm的抛光片已商品化,目前国外半导体砷化镓材料的主流产品依然是Ф76.2mm。国内低阻砷化镓材料的主流产品为Ф50.8mm和Ф76.2mm。
低阻砷化镓材料主要用来制造发光管(LED)、半导体激光器(LD)、高效太阳能电池、霍尔组件等。我国2006年度仅LED的需求量为150亿支,对砷化镓衬底材料的年需求量约50万片。随着国内汽车电子显示器件及高亮度LED尾灯的需要量增长,对这类材料的需求量还会大幅度增长。目前,在福建、广东、山东、江西及石家庄等地区已建成和正在兴建的Φ50.8mm器件生产线就有十几条,基本上全部从国外进口该衬底材料。因此预计,在未来3年~5年内,国内的年需求量将达到200万片左右。
——光电子信息材料,LED、LCD唱主角
半导体照明:关键设备还很薄弱。我国LED完整的产业链已基本形成,在上游外延生长、中游芯片、下游封装与应用各环节均已进入量产阶段,不过目前在相应的关键设备方面还非常薄弱。上游外延材料已实现了量产,但产业化水平不高,而外延和芯片制造的关键设备主要还是依赖进口;中游芯片制造与国外差距不大,GaN基LED芯片依赖进口的局面正在改变,但企业规模与国外大公司相比差距较大;下游封装实现了大批量生产,我国正在成为世界重要的中低端LED封装基地;半导体照明光源及灯具已批量出口销售。我国LED市场规模平均增长率为34%。2005年我国LED的生产数量近500亿只,封装销售值达到100亿元,2006年LED封装销售值提升至146亿元,已成为世界重要的中低端LED封装生产基地。