2月16日,，全球LED照明巨頭Cree正式發(fā)布聲明稱將終止Wolfspeed電源和RF部門出售案件。緣由是美國審查主管機關（CFIUS）認為此項并購案將構成美國國家安全風險,，科銳（Cree）和英飛凌（Infineon）無法確定解決CFIUS關注的國家安全問題的替代方案，因此,，擬議的交易將被終止,。

此項收購案起于2016年7月14日，德國芯片廠商英飛凌（Infineon）宣布,，將以8.5億美元的現(xiàn)金從美國LED大廠科銳公司（Cree）手中收購其Wolfspeed Power&RF部門,。此項收購最初來源于雙方意向高度契合。英飛凌看重Wolfspeed碳化硅技術。Woolfspeed是SiC功率及GaN-on-SiC射頻功率解決方案的主要供應商,，其核心能力包括SiC晶圓基板制造以及射頻功率應用的SiC單晶氮化鎵層,。英飛凌認為其生產的SiC芯片在未來將逐漸取代傳統(tǒng)芯片，尤其是電動和混合動力汽車,。而科銳2015年9月宣布公司欲進一步專注于LED照明領域,，分拆旗WolfspeedPower&RF 部門，更名為“Wolfspeed”（疾狼）公司,，并計劃單獨上市,。Cree方面又宣布上市計劃推遲，后經過慎重的考慮及多方調查,，Cree最終決定將Wolfspeed賣給Infineon,。

與英飛凌的此次交易終止將觸發(fā)向Cree支付的終止費用1，250萬美元,。由于交易終止和Cree決定專注于運行Wolfspeed業(yè)務,，Wolfspeed成為Cree持續(xù)運營的一個獨立部分。

此次并購的主角與其說是Infineon和Cree,，不如說是化合物半導體碳化硅（SiC）和氮化鎵（GaN）技術,。雖然Cree、Infineon并未說明美國政府為何會對這項交易持保留意見,，但由于Wolfspeed生產的產品有具軍事用途的碳化硅（SiC）和氮化鎵（GaN）,，所以很可能是美國政府認定此案有威脅到其國防安全的可能。

這次并購案的失敗說明了化合物半導體材料于這些大國的戰(zhàn)略意義,。為了保護國防工業(yè)安全,，不管收購方是任何外國廠商，美國都會謹慎考慮,。由此也可以看出化合物半導體未來前景可觀,。

化合物半導體進化史

以硅材料為代表的第一代半導體材料的發(fā)展是從20世紀50年代開始的，目前硅材料仍是電子信息產業(yè)最為主要的半導體器件材料,，三十硅材料帶隙（禁帶）較窄和擊穿電場較低等物理屬性的特點限制了其在光電領域和高頻高功率器件方面的應用,。

20世紀90年代以來，隨著無線通信的飛速發(fā)展和以光纖通信為基礎的信息高速與互聯(lián)網的興起,，以砷化鎵（GaAs）和磷化銦（InP）為代表的第二代半導體材料開始嶄露頭角,，進入化合物半導體時代?；衔锇雽w是區(qū)別于硅（Si）和鍺（Ge）等傳統(tǒng)單質的一類半導體材料,，主要包括砷化鎵（GaAs）、磷化銦（InP）,、氮化鎵（GaN）,、碳化硅（SiC）,、氧化鋅（ZnO）等。相對于硅材料,，化合物半導體性能更加優(yōu)異,，制作出的器件相對于硅器件具有更優(yōu)異的光電性能、高速,、高頻,、大功率、耐高溫和高輻射等特征,。故GaAs出現(xiàn)后幾乎壟斷了手機制造中所有的功放器件市場,。

第三代半導體材料市場的興起原因始于兩個契機。第一,，特殊場合要求半導體能夠在高溫,、強輻射、大功率等環(huán)境下依然堅挺,，第一,、二代半導體材料便無能為力。第二,，半導體材料在生產中的主要污染物有GaAs,、Ga3+、In3+等,，人們試圖找尋一種既能滿足產品需求,，又能不污染環(huán)境的新型半導體材料。于是目光投向了有機半導體（在半導體材料中滲入有機材料如C和N）,。第三代半導體材料主要包括碳化硅（SiC）,、氮化鎵（GaN）、砷化鎵（GaAS）,、氧化鋅（ZnO）,、金剛石、氮化鋁（AlN）,，較為成熟的是碳化硅和氮化鎵被稱為第三代半導體材料的新星,，而氧化鋅、金剛石,、氮化鋁的研究尚屬起步階段,。

現(xiàn)在已知的化合物半導體有600種以上。根據StrategyAnalytic與SEMI的報告指出,，憑借著優(yōu)異的性能特點,，化合物半導體市場規(guī)模預計將在2020年成長至440億美元，年復合成長率（CAGR）為12.9%,，遠優(yōu)于單晶半導體的成長速度,。

化合物半導體應用市場龐大

英飛凌此次意欲收購Wolfspeed，是看中其SiC及GaN技術在未來無線通信,、消費電子,、汽車電子、物聯(lián)網等領域的市場潛力,。GaN器件將主要應用于高速,、高溫領域，市場預測,，2019年GaN器件的市場規(guī)模將超過20億美元,。而SiC適用于電力電子器件產業(yè)，IHS預計預估全球碳化矽（SiC）與氮化鎵（GaN）功率半導體市場將由2015年的2.1億美元,，先上揚為2020年的10億美元以上,，然后于2025年飆升至37億美元。而二代化合物半導體GaAs主要適用于高頻及無線通信領域中的IC器件,，根據strategy Analytics的調查數(shù)據,，全球GaAs半導體市場總產值約接近百億美元。由于下游應用的驅動,，技術和產業(yè)發(fā)展十分迅速,，市場空間廣闊。

半導體照明

研究機構Strategies Unlimited發(fā)布的全球LED器件市場規(guī)模及預測顯示,，2014年—2020年,，LED器件市場將以4.5%的年均增長率增長，其中照明占比最大,。若用襯底材料來劃分藍光LED,，那么目前GaN基半導體主導藍光LED市場，剩下的則為藍寶石（（Al2O3）,、SiC,、Si以及AlN。

Cree公司LED照明產品一大優(yōu)勢在于氮化鎵（GaN）和碳化硅（SiC）等方面獨一無二的材料技術與先進的白光技術,，擁有1100多項美國專利和2800多項國際專利,，使得英飛凌“垂涎”并購。最突出的還是他們對藍光LED方面的貢獻,，公司在SiC襯底上生長GaN外延片制作藍光上擁有專利,。不同于日亞以藍寶石為襯底生長GaN外延制作藍光的專利， GaN半導體材料能高頻高溫條件下能夠激發(fā)藍光,，藍光是生成白光的基礎,。同時GaN基高亮度LED在能量轉換過程中不輻射熱量，并具有較長壽命,。另外由于可以激發(fā)熒光,，GaN基LED亮度較普通照明提高5倍以上,。這在手機彩色顯示背景白光和汽車照明中頗具競爭力。諸多汽車制造商開始運用GaN基高亮度LED來裝備車燈,。

電力電子器件

我國將于2017年展開5G網絡第二階段測試,，2018年進行大規(guī)模試驗組網，并在此基礎上于2019年啟動5G網絡建設,，最快到2020年正式商用5G網絡,。射頻在通信行業(yè)中起到第一層連接的作用。GaN高頻大功率微波器件已開始用于軍用雷達,、智能武器和通信系統(tǒng)等方面,。在未來，GaN微波器件有望用于5G移動通訊基站等民用領域,。

在5G時代,，射頻元件的接收到發(fā)送基本上皆屬于高頻訊號，因此從有線到無線網路的射頻元件應用,，主要都采用化合物半導體元件,。高頻段比如28GHz 在毫米波波段上有很多種技術在介入，包括GaAs 技術,、GaN 技術,、硅的CMOS 技術、InP技術,。同時5G 是多頻段的網絡,，其中在3.5GHz 和4.5GHz 確定用GaN 技術，國內包括華為和中興已經開始在一些基站上采用GaN,。

射頻元件中射頻功率放大器PA是化合物半導體應用的主要器件,，可用于移動通信、導航設備,、雷達電子對抗和空間通信,。Cree相關年報顯示受益于高端應用，其GaN 相關射頻和功率器件部門2013—2015年產值分別為0.89億,、1.08億,、1.24億美元，毛利率分別為54%,、56.5%,、54.7%。5G時代其傳輸速度將是現(xiàn)行 4G LTE 的 100倍,，包含更多更快的語音,、視訊及數(shù)據網路的匯聚和傳輸，進一步推動數(shù)據流量的爆炸性成長,，對于射頻的通訊連接功能需求隨之而起,，驅動整體化合物半導體市場,。

激光器和探測器

在激光器和探測器領域，InP和GaAs混晶是光通信半導體激光器的主要材料,，而目前GaN激光器也已經成功用于藍光DVD,。藍綠光二極管和激光器基本都運用有機金屬汽相外延（MOCVD）方法制作的，藍光和綠色的激光進一步運用在微型投影,、激光3D投影等領域，存在巨大的市場空間,。2016年藍色激光器和綠光激光器產值約為2億美元,。研究機構分析，如果技術瓶頸得到突破,，潛在產值將達到500億美元,。

由于GaN優(yōu)異的光電特性和耐輻射性能，其在高能射線探測器中也有很好的運用,。GaN基紫外探測器可用于預警,、衛(wèi)星秘密通信、各種環(huán)境監(jiān)測,、化學生物探測等領域,，例如核輻射探測器，X射線成像儀等,，但尚未實現(xiàn)產業(yè)化,。

國內現(xiàn)在可小批量生產1.3W藍光和60mW綠光激光器，392nm紫外激光器發(fā)光效率達到80mW,。在普通非增益GaN紫外探測器方面,，國內和國外水平相近，增益型日盲波段AlGaN APD增益可達1e5,，成像面陣規(guī)?？梢宰龅?56×320以上，但相較國際水平仍有差距,。2014年諾貝爾獎獲得者中村修二認為下一代照明技術應該是基于GaN激光器的“激光照明”,，有望將照明和顯示融合發(fā)展。

化合物半導體供給市場活躍

此次功率半導體英飛凌收購Woolfspeed失敗,，但是此前2014年8月,，英飛凌公司以30億美元收購美國國際整流器公司（IR），取得了其硅基GaN功率半導體制造技術,；同年9月,，設計和制造GaAs和GaN射頻芯片的RFMD公司和TriQuint公司宣布合并為新的RF解決方案公司Qorvo。供給端不斷整合并購說明各大行業(yè)巨頭對化合物半導體未來巨大需求的看好,，使得該行業(yè)未來呈現(xiàn)強者恒強趨勢,。

GaAs器件供應格局

GaAs微波通信器件在移動終端的無線PA和射頻開關器領域占主導地位,，未來高集成度和低成本制造將成為產業(yè)發(fā)展趨勢，在無線通信,、消費電子,、汽車電子、物聯(lián)網等應用領域將得到廣泛應用,。同時,，GaAs基材料有望在集成電路10nm以下制程以及未來的光互連芯片中得到應用。2015年全球GaAs微波通信器件市場規(guī)模達到86億美元,，超過60%的市場份額集中于Skyworks,、Qorvo、Avago三大巨頭,，2020年,，市場規(guī)模預計將突破130億美元。

GaAs產業(yè)代工制造模式逐漸興起,，我國臺灣穩(wěn)懋,、宏捷、環(huán)宇是主要的代工企業(yè),。

GaN器件供應格局

國外在氮化鎵單晶材料領域起步早,，美國、日本,、歐洲在GaN單晶材料研究方面都取得了一定的成果,。

目前基于GaN的藍綠光LED產業(yè)發(fā)展較好，微波通信器件和電力電子器件產品尚未在民用領域廣泛應用,。藍寶石基GaN技術最成熟,，Si基GaN可實現(xiàn)高集成性和低成本，目前Si基GaN技術以6英寸為主流,。全球GaN微波通信器件和電力電子器件的產值還很低,，只有幾億美元，隨著技術水平的進步,，2020年產值有望達到15億美元,。該領域美國一直處于領先地位，先后有TDI,、Kyma,、ATMI、Cree,、CPI等公司成功生產出GaN單晶襯底,。日本住友電工（SEI）和日立電線（HitachiCable）已經開始批量生產GaN襯底，日亞（Nichia）、Matsushita,、索尼（Sony）,、東芝（Toshiba）等正開展了相關研究。歐洲氮化鎵體單晶的研究主要有波蘭的Top-GaN與法國的Lumilog,。

市調公司預測,，2016～2020年GaN射頻器件市場將擴大至目前的2倍，市場復合年增長率（CAGR）將達到4%,；2020年末,，市場規(guī)模將擴大至目前的2.5倍。未來氮化鎵將在新能源,、智能電網,、信息通信設備和消費電子領域將得到更廣泛應用。現(xiàn)在部分公司已經實現(xiàn)了氮化鎵體單晶襯底的商品化,，技術趨于成熟，下一步的發(fā)展方向是大尺寸,、高完整性,、低缺陷密度、自支撐襯底材料,。

SiC器件供應格局

SiC基本形成了美國,、歐洲、日本三足鼎立的局面,。目前SiC單晶襯底制造以4英寸為主流,，并正向6英寸過渡，同時8英寸也已經問世,。產品主要以電力電子器件為主,，SiC-SBD（肖特基二極管）技術成熟，已開始在光伏發(fā)電等領域替代Si器件,，SiC-MOSFET性能突出,，可大幅降低模組中電容電感的用量，降低功率模組成本,。SiC-IGBT未來將憑借其優(yōu)異的性能在大型輪船引擎,、智能電網、高鐵和風力發(fā)電等大功率領域得到應用,。2015年,，全球SiC電力電子器件市場規(guī)模達到近1.5億美元，預計2020年將達到10億美元,。

目前可實現(xiàn)SiC單晶拋光片的公司有Cree,、Wide-bandgap、DowDcorning、II-VI,、Instrinsic,，日本的Nippon、Sixon,，芬蘭的Okmetic,。其中Cree（Wolfspeed部門）占據了SiC襯底90%的供應量。SiC器件市場,，科銳和英飛凌/IR兩家巨頭占據了70%的市場份額,。SiC電力電子器件在低電壓產品領域將面對GaN器件的激烈競爭，在PFC,、UPS,、消費電子和電動汽車等900V以下的應用領域，低成本的GaN器件將占據主要市場,，SiC器件未來主要面向1200V以上的市場,。

作為行業(yè)領跑者，Cree在化合物半導體領域建樹頗多,。Wolfspeed已經把化合物半導體技術成功在軍用通信,、雷達、點對點無線電領域,、寬帶放大器等高端領域,。此外電源管理也是Wolfspeed強項，公司將SiC運用于太陽能電池,、新能源汽車充電,、工廠設備充電、輕型交通運輸設備電池制造等,。SiC材料應用在太陽能領域可降低光電轉換損失25%以上,，應用在新能源汽車領域可降低能耗20%，應用在工業(yè)電機領域可節(jié)能30%-50%,，應用在高鐵領域,，可節(jié)能20%以上，并減小電力系統(tǒng)體積,。

此次的并購只是化合物半導體行業(yè)并購潮的“一粟”,，該領域并購、合作或是授權代工的熱度一直不減,。以第三代半導體為例,，1992年至2012年的案例達到25起。

英飛凌曾在2016年年報中提到,，旺盛的需求端和Cree先進的化合物半導體技術和應用渠道本可成為英飛凌的新業(yè)績增長點,，奈何此并購的破局使得希望破滅。Cree稱合并失敗后，Wolfspeed將被Cree獨立出來,，繼續(xù)專注以化合物半導體為“核芯”的電源管理和射頻領域,。