每經(jīng)記者 郭榮村    每經(jīng)編輯 文多    

12月7日，由集邦咨詢主辦的“化合物半導(dǎo)體新應(yīng)用前瞻分析會(huì)”在深圳舉行。北京大學(xué)教授、寬禁帶半導(dǎo)體研究中心主任沈波在分析會(huì)上表示，國(guó)際國(guó)內(nèi)第三代半導(dǎo)體實(shí)現(xiàn)了從研發(fā)到規(guī)?；慨a(chǎn)的成功跨越，正處于產(chǎn)業(yè)爆發(fā)初期的“搶跑”階段。

他認(rèn)為，第三代半導(dǎo)體材料和芯片在我國(guó)新基建等領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用，產(chǎn)業(yè)進(jìn)入快速發(fā)展期。但跟國(guó)外相比，依然存在不少短板和挑戰(zhàn)。

第三代半導(dǎo)體技術(shù)和產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展

第三代半導(dǎo)體在國(guó)外一般稱為寬禁帶半導(dǎo)體，以氮化鎵和碳化硅半導(dǎo)體材料為主。而我們?nèi)粘Ｋf的芯片，大多是第一代半導(dǎo)體，制作芯片的晶圓是硅材料。第一代、第二代和第三代半導(dǎo)體并不是替代關(guān)系，主要是根據(jù)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的時(shí)間順序形成的說法。它們各自在特定領(lǐng)域發(fā)揮著作用，目前硅基半導(dǎo)體和集成電路產(chǎn)業(yè)依然是主體。只是隨著技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，第三代半導(dǎo)體的應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣，在一些特定應(yīng)用場(chǎng)景上，比第一代和第二代半導(dǎo)體更有優(yōu)勢(shì)。

沈波說，第三代半導(dǎo)體主要有三大應(yīng)用領(lǐng)域：分別是光電子、射頻電子和功率電子。在這些領(lǐng)域，它有非常好或獨(dú)到的性能。

他表示，我國(guó)提出的新基建七大方向，都與第三代半導(dǎo)體材料和芯片有非常密切的關(guān)系，如5G基站、新能源汽車的驅(qū)動(dòng)和充電樁、特高壓電網(wǎng)、軌道交通等等，均跟第三代半導(dǎo)體密切相關(guān)。

沈波從國(guó)際和國(guó)內(nèi)兩個(gè)維度分析了第三代半導(dǎo)體的發(fā)展現(xiàn)狀：

從國(guó)際上看，第三代半導(dǎo)體正處于產(chǎn)業(yè)爆發(fā)初期的“搶跑”階段，主要表現(xiàn)在：第一，第三代半導(dǎo)體材料和芯片已成為軍用和民用領(lǐng)域必不可少的戰(zhàn)略物資，美日歐等發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)正在加速搶占全球第三代半導(dǎo)體技術(shù)至高點(diǎn)和市場(chǎng)份額；第二，隨著第三代半導(dǎo)體材料、芯片、裝備等從研發(fā)階段發(fā)展到規(guī)?；慨a(chǎn)階段，全球資本正在加速進(jìn)入；第三，國(guó)際上第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)正在通過上下游企業(yè)的深度融合提升競(jìng)爭(zhēng)力，企業(yè)并購(gòu)頻發(fā)，產(chǎn)業(yè)鏈整合趨勢(shì)明顯。

從國(guó)內(nèi)看，去年我國(guó)第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)整體產(chǎn)值達(dá)到7000多億元，其中主要是半導(dǎo)體照明的產(chǎn)值（屬于光電子領(lǐng)域，記者注），第三代半導(dǎo)體功率電子和射頻電子總產(chǎn)值還只有100多億元。不過沈波也提到，去年半導(dǎo)體功率電子和射頻電子市場(chǎng)快速啟動(dòng)，增長(zhǎng)速度均超過50%，技術(shù)的快速進(jìn)步和國(guó)家“十四五”期間的“新基建”計(jì)劃將帶動(dòng)第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)進(jìn)入快速增長(zhǎng)期。

面臨三大挑戰(zhàn)

沈波也談到了國(guó)內(nèi)外第三代半導(dǎo)體之間的差距。

他說，我們和國(guó)際上差距比較大，又很重要的領(lǐng)域之一是碳化硅功率電子芯片。這一塊國(guó)際上已經(jīng)完成了多次迭代，雖然8英寸技術(shù)還沒投入量產(chǎn)，但是6英寸已經(jīng)是主流技術(shù)，二極管已經(jīng)發(fā)展到了第五代，三極管也發(fā)展到了第三代，IGBT也已進(jìn)入產(chǎn)業(yè)導(dǎo)入前期。另外車規(guī)級(jí)的碳化硅MOSFET模塊在意法半導(dǎo)體率先通過以后，包括羅姆、英飛凌、科銳等國(guó)際巨頭也已通過認(rèn)證，國(guó)際上車規(guī)級(jí)的碳化硅芯片正逐漸走向規(guī)模化生產(chǎn)和應(yīng)用。反觀國(guó)內(nèi)，目前真正量產(chǎn)的主要還是碳化硅二極管，工業(yè)級(jí)MOSFET模塊估計(jì)到明年才能實(shí)現(xiàn)規(guī)模量產(chǎn)，車規(guī)級(jí)碳化硅模塊要等待更長(zhǎng)時(shí)間才能量產(chǎn)。

在談到我國(guó)第三代半導(dǎo)體技術(shù)和產(chǎn)業(yè)面臨的問題和挑戰(zhàn)時(shí)，他列舉了三個(gè)方面：一是國(guó)際風(fēng)云變換，逆全球化趨勢(shì)明顯，我國(guó)面臨技術(shù)和產(chǎn)品禁運(yùn)的高技術(shù)領(lǐng)域正被不斷擴(kuò)大，第三代半導(dǎo)體領(lǐng)域的“卡脖子”問題亟待解決，相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈安全存在風(fēng)險(xiǎn)；二是在國(guó)際上已經(jīng)進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化快速發(fā)展階段的大背景下，我國(guó)第三代半導(dǎo)體核心材料、芯片和裝備的產(chǎn)業(yè)化能力亟待加強(qiáng)和突破；三是我國(guó)第三代半導(dǎo)體領(lǐng)域的人才，特別是上游材料、芯片領(lǐng)域的高端人才非常緊缺，市場(chǎng)上搶人大戰(zhàn)愈演愈烈，急需國(guó)家采取措施盡快培養(yǎng)。

封面圖片來源：攝圖網(wǎng)-401116818