近一段時間,芯片連續(xù)霸屏 A 股,不少目光更是聚焦在了第三代半導體身上。實際上,在第三代半導體產(chǎn)業(yè)被納入 " 十四五 " 規(guī)劃后,半導體發(fā)展就成為今年的關(guān)鍵詞。一級市場上,創(chuàng)投機構(gòu)紛紛加碼。
信息通訊技術(shù)專家周太平對《科創(chuàng)板日報》記者表示,第三代半導體技術(shù)的重要性不言而喻,它推動著社會從信息社會向智能社會發(fā)展。
" 國內(nèi)第三代半導體企業(yè)多為中小微企業(yè),技術(shù)水平可能國際領(lǐng)先,市場前景不可估量,但是要想占據(jù)市場主導,特別是與國際巨頭企業(yè)競爭,還需政策和資本的保駕護航。" 周太平稱。
而在半導體領(lǐng)域火熱的背后,6 月 21 日,高瓴資本罕見路演。在路演中,高瓴資本認為,集成電路、半導體是賽道最長、機會最多、對投資金額的要求可能也最高的賽道,具體可以分為車載半導體、高性能計算半導體和功率半導體三大方向。
" 在半導體領(lǐng)域,中國公司未來有能力做成千億甚至萬億級獨角獸的機會。" 高瓴資本說到。據(jù)悉,此次高瓴發(fā)起科技賽道專項基金,主要投資半導體、前沿科技、新能源、智能硬件等領(lǐng)域。
半導體是指常溫下導電性能介于導體與絕緣體之間的材料。第一代半導體材料主要是指硅、鍺元素半導體材料。第二代半導體材料主要是指化合物半導體材料,如砷化鎵、銻化銦。
第三代半導體,被業(yè)內(nèi)譽微電子產(chǎn)業(yè)的“新發(fā)動機”,主要包括目前即將成熟應用的碳化硅、氮化鎵。
6月中旬,第三代半導體產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟(以下簡稱“聯(lián)盟”)在最新發(fā)布的《第三代半導體產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告2020》(以下簡稱“報告”)中表示,以碳化硅和氮化鎵為代表的第三代半導體在新能源汽車、5G、光伏發(fā)電、快充等領(lǐng)域不斷取得突破,2020年全球第三代半導體市場總體保持增長態(tài)勢。
據(jù)其統(tǒng)計,由于5G基站、新能源、快充市場發(fā)展等原因拉動,去年我國第三代半導體碳化硅、氮化鎵電力電子和氮化鎵微波射頻市場總規(guī)模達到113億元,較2019年增長85%。“然而,不斷增長的市場規(guī)模并未對國內(nèi)產(chǎn)業(yè)形成有效拉動,國內(nèi)企業(yè)規(guī)模仍然較小,在新能源汽車、5G基站等關(guān)鍵市場超過八成的國內(nèi)市場份額主要被國際大廠占有?!甭?lián)盟在報告中指出。有半導體產(chǎn)業(yè)鏈上市公司相關(guān)人士亦向記者表示,“第三代半導體大家都在研發(fā)當中,但是真正能夠大規(guī)模量產(chǎn)的并不多,目前大部分的量都是進口國外的產(chǎn)品?!?
第一代半導體是以硅材料為主,廣泛應用在手機、電腦等領(lǐng)域,比如電腦的和手機的處理器都采用這種硅基的半導體技術(shù)。第二代半導體以砷化鎵、銻化銦為代表,主要是功率放大,用于衛(wèi)星通訊、移動通訊、導航等領(lǐng)域。第三代半導體是以氮化鎵、碳化硅為代表的化合物半導體,主要應用于光電子、電力電子和微波射頻,比如手機快充、新能源車、軌道交通、5G基站、航空航天等等。
國內(nèi)半導體生產(chǎn)企業(yè)華潤微(688396.SH)相關(guān)人士在接受記者采訪時表示,目前該公司也在布局第三代半導體,已經(jīng)推出了碳化硅二極管樣品。目前公司采用IDM的模式,也就是說在半導體產(chǎn)業(yè)鏈上覆蓋了設(shè)計、制造、封測等多個環(huán)節(jié)。
目前,第三代半導體功率器件發(fā)展方向主要有碳化硅和氮化鎵兩大方向,碳化硅和氮化鎵等第三代半導體因禁帶寬度和擊穿電壓高,在功率半導體領(lǐng)域有很大的應用潛力。碳化硅擁有更高的熱導率和更成熟的技術(shù),氮化鎵高電子遷移率和飽和電子速率、成本更低的優(yōu)點,兩者的不同優(yōu)勢決定了應用范圍上的差異。氮化鎵集中在600V以下領(lǐng)域,主要應用于快充、電源開關(guān)、激光雷達、服務器電源等市場;碳化硅用于1200V以上領(lǐng)域,主要應用于電動汽車、PFC電源、儲能、充電樁、軌道交通、智能電網(wǎng)等領(lǐng)域。
與第一代和第二代半導體材料相比,它具有更寬的禁帶寬度、更高的擊穿電場、更高的熱導率、更大的電子飽和速度,更適合制作高溫、高頻、抗輻射及大功率器件,應用前景和市場潛力巨大。
我國第三代半導體已列入2030年國家新材料重大項目七大方向之一,正處于研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的關(guān)鍵期。
根據(jù)規(guī)劃,到2025年我國將力爭實現(xiàn)第三代半導體技術(shù)在全球居于領(lǐng)先地位,產(chǎn)業(yè)規(guī)模將達到全球第一;到2030年全產(chǎn)業(yè)鏈達到國際先進水平,核心器件國產(chǎn)化率超過70%。
從以上可以看出,第三代半導體是半導體行業(yè)未來市場的主流,有點像3G、4G、5G的進階。近期半導體板塊的表現(xiàn)也是異常凌厲,但是股價的快速上漲并非可持續(xù)的。
“第一代和第二代半導體,尤其是在芯片領(lǐng)域,我國整體相較技術(shù)領(lǐng)先國家落后至少二十年,但第三代半導體材料發(fā)展,目前我國與國際巨頭公司差距可精確至5年左右?!彼谓苷J為,近年來我國重視第三代半導體,加大相關(guān)研發(fā)投入,也是希望能借由這一路徑,盡快縮小與其他國家差距,實現(xiàn)換道超車。
第三代半導體材料主要有氮化鎵(GaN)、砷化鎵(GaAs)、碳化硅(SiC)等。宋杰博士介紹,氮化鎵領(lǐng)域目前以日本技術(shù)最為領(lǐng)先,而美國則在碳化硅方面發(fā)展得最好。
陳辰認為:“日本一直有研發(fā)新材料的傳統(tǒng),日本科學家也是氮化鎵這一材料的“鼻祖”。據(jù)了解,2014年的諾貝爾物理學獎,正是授予了發(fā)明出藍色發(fā)光二極管的日本名城大學教授赤崎勇、日本名古屋大學教授天野浩和美國加利福尼亞大學圣巴巴拉分校教授中村修二這三位日本籍或日裔科學家。
國內(nèi)半導體的各大領(lǐng)域都有相應的突破,可謂是越挫越勇。新的半導體市場格局也在逐漸成型。
很多企業(yè)正在改變思想觀念,從以前的“造不如買”到現(xiàn)在的“買不如造”,寧愿自己造也不希望過度從國外購買芯片。在力所能及的范圍內(nèi),將實現(xiàn)自主可控的產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢。
國產(chǎn)半導體“新格局”正在發(fā)生改變,在新的格局下,國內(nèi)半導體會有越來越多的企業(yè)參與其中,也會減少對海外市場的依賴。
其實我國是具備國際半導體市場競爭力的,設(shè)備、材料、技術(shù)等等都有相應的發(fā)展部署,而且還在不斷取得突破進步。與其讓國外企業(yè)賺中國市場的錢,不如自己多加努力,把控自己的市場,占據(jù)市場主動權(quán)。
好的一方面是,中芯國際已經(jīng)在持續(xù)投入產(chǎn)能開支,中芯紹興項目實現(xiàn)穩(wěn)定量產(chǎn),今年也在28nm制程范圍內(nèi)提升產(chǎn)能。與此同時各大高校都在輸送源源不斷的人才隊伍,確保國內(nèi)半導體產(chǎn)業(yè)有足夠的人才資源保障。國產(chǎn)半導體有非常大的潛力,大部分的芯片消費市場都集中在中國,這促使許多海外的供應商都向中國出售半導體設(shè)備。但是在美國的規(guī)則下,含有美國技術(shù)的供應商產(chǎn)品,都無法順利出貨,必須獲得許可。





