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全球 MBE 市場穩步增長，中國鵬城半導體突破技術壟斷

發布時間:

2025-05-23

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2021年，全球分子束外延（MBE）系統市場規模約為5.5億元人民幣，展望至2028年，這個數字預計將攀升至9.6億元，意味著在2022至2028年間，該市場將以8.3%的年複合成長率持續壯大。分子束外延系統在半導體及基礎材料研究領域發揮著關鍵作用，其消費主力軍包括歐洲、美國、日本以及中國等工業體系完備的國家，它們共同佔據了全球超過八成的市場份額。

01 全球MBE市場概況

2021年，全球 分子束磊晶（MBE） 系統市場 規模約為5.5億元人民幣，展望至2028年，這一數字預計將攀升至9.6億元，意味著在2022至2028年間，該市場將以8.3%的年複合成長率持續壯大。 分子束磊晶系統 在半導體及基礎材料研究領域發揮著關鍵作用，其消費主力軍包括歐洲、美國、日本以及中國等工業體系完備的國家，它們共同佔據了全球超過八成的市場份額。

追溯 分子束磊晶（Molecular Beam Epitaxy）技術 的歷史，我們發現它源於 真空沉積法 ，並基於1968年阿爾瑟對鎵砷原子與GaAs表面相互作用反應動力學的深入研究。該技術由美國貝爾實驗室的卓以和在70年代初進一步完善並推廣，為超薄層微結構材料及其相關半導體科學技術的發展奠定了堅實基礎。作為一種靈活的外延薄膜技術，分子束磊晶允許在超高真空環境下，通過將熱蒸發的原子或分子束投射到特定取向和溫度清潔襯底上，從而生長出高品質薄膜材料或滿足特定結構需求。

展望未來，分子束磊晶系統市場有望繼續保持穩健成長。作為半導體和光伏新材料及工藝研究的核心設備，全球分子束磊晶系統市場規模在2020年已達到8148萬美元，並預計在2026年前達到1.11億美元，年複合成長率達5.26%。這一趨勢預示著分子束磊晶系統市場在全球範圍內的持續繁榮。

02 中國市場及企業表現

歐洲目前是全球最大的分子束磊晶系統生產地區 ，其產品廣泛出口至全球多個國家，而 中國則主要依賴進口 。然而，中國民族企業 鵬城半導體技術（深圳）有限公司（簡稱：鵬城半導體） 已經推出了《分子束磊晶（MBE）系統》解決方案，致力於打破這一進口依賴。鵬城半導體的分子束磊晶薄膜生長設備能在特定襯底材料上實現磊晶生長工藝，包括分子自組裝、超晶格、量子井以及一維奈米線等的製造。此外，它還可應用於第二代和第三代半導體的工藝驗證及磊晶片生產。

鵬城半導體的設備 支援半導體材料的高品質磊晶生長，功能全面，並在技術上達到國際領先水平。其MBE系統不僅功能全面，還具備顯著的技術優勢。它能夠成功實現第二代半導體材料，例如砷化鎵，以及第三代半導體材料，如碳化矽和氮化鎵的磊晶生長。這一突破性的成就，進一步鞏固了我們在半導體領域的技術領先地位。

03 設備組成與技術指標

MBE設備 包含多個室體和關鍵組件，均經過自主研發和設計，以實現高性能。在2005年，本項目在國內率先完成了成套MBE的國產化研發設計和製造，實現了自主可控。鵬城半導體自主設計了MBE超高真空磊晶生長室、工藝控制系統與軟體、RHEED原位即時線上監控儀、直線型電子槍、高溫束源爐、束源爐電源、高溫樣品台以及膜厚儀等核心部件。這些創新設計使得鵬城半導體的MBE系統在性能和精度上達到了國際領先水平，有效打破了國外產品的壟斷地位。

設備組成：

  • 進樣室 ：用於樣品的進出倉，並配備有多片樣片儲存功能，可容納六片基片。
  • 預處理室 ：用於樣品在進入磊晶室前的真空等離子剝離式清洗、真空高溫除氣及其他前期工藝處理。
  • 磊晶室 ：一個超高真空潔淨真空室，專門用於實現分子束磊晶工藝。

各個室體的極限真空和溫度控制 達到國際先進水準，配置靈活，適用於多樣化工藝。其主要技術指標包括：

  • 進樣室：極限真空達到5.0×10^-5Pa，可裝載6片尺寸為φ2英寸至φ4英寸的樣品。
  • 預處理室：極限真空為5×10^-7Pa，樣品台加熱溫度範圍從室溫到850℃±1℃。
  • 磊晶室：極限真空達到2.0×10^-8Pa，樣品台加熱溫度範圍為室溫至1200℃±1℃。

04 產品與應用實例

各組件設計 滿足高真空和高溫要求，結合先進技術，為精確的外延生產提供支援。該MBE系統不僅功能全面，還具備顯著的技術優勢。它能夠成功實現多類半導體材料的外延生長。

鵬城半導體的設備 已成功用於生產特定新材料，展現技術潛力，並將繼續推動技術創新。設備採用了鵬城半導體自主研發的分子束磊晶設備，成功生長出Bi2-xSbxTe3材料。鵬城半導體在分子束磊晶技術領域持續深耕，不斷突破核心難題。

展望未來，鵬城半導體將緊密關注市場動態，積極培養對終端應用和客戶需求的深刻洞察力，以增強與客戶的緊密聯繫。鵬城半導體的目標是為客戶提供獨具特色的增值服務，助力其業務發展。同時，鵬城半導體將懷揣感恩之心，不斷自我革新，力求在半導體外延技術的最前沿取得新的更大成就。

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