５Ｇ及３Ｄ感測將帶領科技發展進入下一個新世代，砷化鎵由於其物理特性而被廣泛應用於通訊及光電上，為５Ｇ及３Ｄ感測科技的必要原料，勢必受關注。
【文／江子函】
台灣除了矽晶圓代工外，砷化鎵晶圓代工也位於世界第一，過去幾年，砷化鎵這個名詞相信讀者一定時常耳聞，甚至可能已經聽到爛了，但為何這個詞彙還是持續火熱，時常成為投資人關心的議題？其實原因很簡單，從過去幾年轉進４Ｇ時代、籌備未來５Ｇ通訊，以及去年開始發光發熱的３Ｄ感測、雷達等，砷化鎵的應用可說是無處不在，尤其通訊網路更已成為人們生活不可或缺的一環。
砷化鎵（GaAs）由於其物理特性相較於常見的矽（Si）半導體具有高頻、抗輻射、耐高溫等特性，因此廣泛應用在商用無線通訊、光通訊及國防用途中；在行動電話架構中射頻部分，也因為砷化鎵具有優秀的高頻傳輸特性，我們常說的ＰＡ功率放大器，採用砷化鎵半導體製造的效率相較矽半導體製造的效率高出許多；而VCSEL（Vertical Cavity Surface Emitting Laser），中文譯作垂直共振腔面射型雷射，是此波砷化鎵族群的主角，其實VCSEL並不是什麼新技術，最早在一九七九年即發表，至一九九六年之後才被商業化，並廣泛應用在光纖通訊、雷射滑鼠、驗鈔、醫療、照明等，而去年在蘋果手機搭載３Ｄ感測新功能後，新應用誕生，需求正式被引爆！
國際大廠掌握通訊技術
砷化鎵的產業趨勢目前主要就是圍繞在「５Ｇ通訊」以及「３Ｄ感測」上。以通訊來說，射頻端的技術為其難度所在，相較於接收端，需要的產品線性度（linearity）與功率效率（Efficiency）要求更為嚴格，非常有趣的一點是，通訊這邊近幾年也在國際射頻大廠一番整併之後，呈現三強鼎立局面，目前以Skyworks、Avago、Qorvo三家美國公司在ＰＡ領域稱霸群雄，而國內穩懋、宏捷科、環宇ＫＹ即為其專業代工廠，以專業分工的模式，在國際ＩＤＭ大廠本身產能不足時，承接釋出的委外訂單，例如宏捷科的代工訂單主要來自Skyworks，穩懋則來自Avago，不過這樣的模式有一個問題，一旦國際ＩＤＭ大廠本身的產能足以消化訂單時，代工廠可能就得面臨被抽單的困境，宏捷科營運曾經在二○一五年登上巔峰，當年繳出每股盈餘七．八五元的成績，股價最高漲至一二九．五元，以一五年股價僅四二元來看，最大漲幅超過二○○％！後來即是受大客戶Skyworks訂單縮減衝擊，隔年每股盈餘即縮水至僅剩二．七七元，回首當年，即是因為３Ｇ轉４Ｇ、無線網路需求爆發；而接下來的５Ｇ，絕對會是一個更值得期待的大商機。
為什麼？這裡得先給各位一個觀念：５Ｇ不是只有速度快！目前４Ｇ技術在點對點的連接延遲約為五○毫秒，無法達到即時控制與命令，但在５Ｇ的技術規格下點對點的連線延遲可以縮短至一毫秒內，在這樣的條件下，即時透過網路傳輸命令將有可能實現；我們現在所使用的４Ｇ僅是單方面的資料傳輸，就好像我傳訊息給你，你收到看到後再回傳我訊息，而５Ｇ則是多面向的資料傳輸、多面向的連結，可以實現行動醫療、智慧城市、車聯網等，假設馬路上發生交通事故，附近的車輛即可馬上作出判斷規劃出其他路線避開，紅綠燈配合交通管制，消防局、警察局也在第一時間出動。
沒錯，要進入５Ｇ時代、實現物聯網的概念恐還需要一段時間，在通訊裝置，包括手機、電腦都需要全新的規格，也就是更高規格的ＰＡ，或是更多顆的ＰＡ，而設備部分，還有基地台、資料中心、城市中各式各樣的基礎建設都需要升級，絕對不是一件容易的事，資金、人員、技術都是問題，也要考量成本效益、社會變遷的影響，但不容置疑的是，５Ｇ帶來的「砷化鎵」需求量，將超乎你想像。
進擊的３Ｄ感測
自蘋果推出３Ｄ感測之後，想當然爾，其他非蘋陣營包括三星、華為、Oppo等也是卯足全力跟上這波潮流，只是，Face ID在軟體上的構成極為困難，蘋果掌握了演算法專利，使其他手機品牌大廠追趕不易。不過，小米於今年五月三十一日搶先非蘋品牌推出了人臉辨識機種小米８。
小米在五月三十一日發表小米８系列三款機種，其中小米８透明探索版是首支非蘋品牌手機推出有３Ｄ感測的人臉辨識功能，手機螢幕上與iPhone X相似，全屏螢幕上劉海處為人臉辨識模組，其模組構件也與iPhone X雷同，並同樣採用結構光技術，不同的是其結構光方案。蘋果iPhone X使用散斑的投射，藉由投射在人臉三萬個點，建構臉孔的測繪圖；而小米８是運用藉由投射在臉上的幾何編碼圖形，作為人臉辨識。小米開下了非蘋陣營的第一槍，法人預期下半年Oppo與華為也將推出，３Ｄ感測成手機標配蔚為趨勢。
而面對非蘋陣營的急起直追，蘋果自然沒有杵在原地慢慢等別人追上，身為趨勢的引領者，自然要讓競爭對手只能眺望其車尾燈。除了今年iPhone新機三款皆會搭載iPhone X獨有的Face ID功能，蘋果已經在構築後鏡頭的３Ｄ感測；也就是說，明年主鏡頭可能將會搭載採用ＴＯＦ（飛時測距）的３Ｄ感測功能，支援擴增實境（ＡＲ）影像。ＴＯＦ與目前手機前鏡頭３Ｄ感測採用的結構光（Structured Light）技術，差別在探測距離較遠、反應速度更快，可應用於ＡＲ上。隨著３Ｄ感測技術的發展，未來在人臉辨識、手勢操作、ＡＲ、ＶＲ、車用ADAS、自動駕駛、無人機以及無人工廠的應用將會更加全面，目前３Ｄ感測雖然一樣喊得火熱，不過相關供應鏈的股價表現似乎表現得不是那麼符合預期，但就手機３Ｄ感測功能來說，從蘋果轉向非蘋、從前鏡頭轉向後鏡頭，絕對是未來趨勢！（全文未完）
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