20 世紀(jì) 50 年代，硅基芯片成為那把開啟“地球村”的金鑰匙。2020 年，5G、新能源等成為全球關(guān)注的新風(fēng)向，市場已經(jīng)敏銳地注意到，這次或?qū)⒂蓪捊麕?a href='/news/search/key/%25E5%258D%258A%25E5%25AF%25BC%25E4%25BD%2593.html' target='_blank'>半導(dǎo)體成為那把開啟世界產(chǎn)業(yè)革命的鑰匙。

　　禁帶寬度大是第三代半導(dǎo)體材料典型

　　第三代半導(dǎo)體材料普遍都具有寬禁帶(禁帶寬度 Eg>2.3eV)、高擊穿電場、較大的電子飽和速度和抗輻射能力等特點(diǎn)。

　　其中，禁帶寬度大于 2.3eV 是第三代半導(dǎo)體材料最為典型的特點(diǎn)，也是碳化硅、氮化鎵某些性能優(yōu)于硅材料的主要原因。

　　具體來說，碳化硅材料的熱導(dǎo)率更高，在高功率、高溫和 1200V 以上的大電力領(lǐng)域中具備更大的應(yīng)用潛力，比如智能電網(wǎng)、交通、新能源汽車、光伏、風(fēng)電等領(lǐng)域；

　　氮化鎵材料電子遷移率較高，適合在高頻率、1000V 以下的高頻小電力領(lǐng)域中應(yīng)用，有三大應(yīng)用方向，分別是射頻、光電、電力電子器件。

　　新基建的加碼提供了寶貴機(jī)遇

　　貫穿于新基建中的半導(dǎo)體產(chǎn)品主要有三類，特別是以氮化鎵為核心的射頻半導(dǎo)體，在新基建中頗具橋頭堡意義。

　　①以碳化硅以及 IGBT 為核心的功率半導(dǎo)體；

　　②以氮化鎵為核心的射頻半導(dǎo)體；

　　③以 AI 芯片為核心的 SOC 芯片、人工智能芯片。

　　在新基建與國產(chǎn)替代的加持下，國內(nèi)寬禁帶半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)將迎來巨大的發(fā)展機(jī)遇。

　　氮化鎵和碳化硅為首的第三代半導(dǎo)體是支持新基建的核心材料，以及第三代半導(dǎo)體器件在新興應(yīng)用領(lǐng)域的滲透迅猛，發(fā)展的意義不言而喻。

　　SiC 基 SBD、MOSFET 及 GaN 基 HEMT 功率器件是特高壓輸電、軌道交通和新能源汽車的核心器件。

　　而時(shí)下國內(nèi)新基建提速是大勢所趨也是國家倡導(dǎo)，更為我國第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了新契機(jī)。

　　以第三代半導(dǎo)體材料為基礎(chǔ)制備的電子器件是支撐新基建 5G 基建、特高壓、城際高速鐵路和城際軌道交通、新能源汽車充電樁等領(lǐng)域的關(guān)鍵核心器件。

　　最有機(jī)會實(shí)現(xiàn)技術(shù)超車的一代

　　新基建浪潮下，無論是 5G、物聯(lián)網(wǎng)還是數(shù)據(jù)中心、人工智能等，都潛藏著海量的芯片需求。

　　受到國際貿(mào)易形勢等因素影響，我國相關(guān)產(chǎn)業(yè)面臨著高端芯片等核心技術(shù)受制于人的局面，迫切需要新一代半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展與支撐。

　　以碳化硅和氮化鎵為核心材料的寬禁帶半導(dǎo)體，彌補(bǔ)了硅的不足，成為繼硅之后最有前景的半導(dǎo)體材料。

　　寬禁帶功率半導(dǎo)體是我國與發(fā)達(dá)國家差距相對較小的領(lǐng)域，最有機(jī)會實(shí)現(xiàn)技術(shù)上的彎道超車，特別是實(shí)現(xiàn)高壓大功率器件，使我們擺脫功率半導(dǎo)體中的被動局限，也能做到 0 到 1 的突破與首創(chuàng)。

　　有望成為產(chǎn)業(yè)鏈國產(chǎn)化的重要抓手

　　近些年來，中國的對半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的重視亦已凸顯，不論是新基建對 5G、集成電路的重視，還是兩期國家大基金的成立，都為芯片產(chǎn)業(yè)提供了土壤，也將惠及半導(dǎo)體材料的創(chuàng)新。

　　我國第三代半導(dǎo)體器件市場有著巨大的增長空間，或能成為倒逼上游材料發(fā)展的一大動力。

　　2019 年我國第三大半導(dǎo)體器件市場規(guī)模達(dá)到 86.29 億元，增長率為 99.7%；

　　到 2022 年，中國第三大半導(dǎo)體器件市場規(guī)模有望沖破 608.21 億元，增長率為 78.4%。

　　消費(fèi)市場的熱度背后，是整個(gè)第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈上下游的積極聯(lián)動。目前，我國已經(jīng)形成完備的碳化硅材料、氮化鎵材料產(chǎn)業(yè)鏈。

　　取得第三代半導(dǎo)體材料上的突破，或許就是中國集成電路產(chǎn)業(yè)彎道超車的一個(gè)有力抓手。

　　首次站位寬禁帶半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展視角

　　11 月 6 日，2020 年中國寬禁帶半導(dǎo)體技術(shù)論壇發(fā)布了《寬禁帶功率半導(dǎo)體“十四五”建議書》。

　　這是我國半導(dǎo)體行業(yè)首次站位寬禁帶半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展視角，為國家戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)頂層設(shè)計(jì)及行業(yè)內(nèi)企業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略選擇提供了重要依據(jù)。

　　《建議書》中提到：建立健全支撐碳化硅、氮化鎵材料、器件、模塊和應(yīng)用全產(chǎn)業(yè)鏈的配套產(chǎn)業(yè)體系，重點(diǎn)建設(shè)配套輔助材料、制造設(shè)備、芯片封裝和監(jiān)測設(shè)備等的自主保障能力；

　　夯實(shí)寬禁帶功率半導(dǎo)體材料和器件產(chǎn)業(yè)化基礎(chǔ)，在 5G 等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)重點(diǎn)突破等具體產(chǎn)業(yè)發(fā)展問題。

　　當(dāng)前，我國把寬禁帶半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)列入國家重大戰(zhàn)略，以碳化硅和氮化鎵為首的寬禁帶半導(dǎo)體是支持新基建的核心材料。

　　結(jié)尾：

　　2020 年是“十三五”和“十四五”時(shí)期承上啟下的重要一年，站在這一時(shí)間點(diǎn)上，面向未來。

　　而寬禁帶半導(dǎo)體成為中國高科技產(chǎn)業(yè)的重要關(guān)注點(diǎn)，在國家政策的扶持和新基建引領(lǐng)下，也將成為未來半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要引擎，行業(yè)發(fā)展也將迎來新契機(jī)。