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瀚海狼山已介紹了目前在民用半導體領域，包括第1代單晶硅芯片的制造，相應的光刻機技術現狀；以及第2代砷化鎵半導體產業(yè)的現狀。實際上目前國際競爭的領域，已經延伸到了對第3代半導體技術的制高點爭奪上。在這方面，我們國家其實比在前兩代半導體的產業(yè)狀況要明顯更好。因此在第3代半導體黑科技的全球競爭中，完全處于第一集團的位置。這種狀況，很像是傳統(tǒng)油動力車技術，我們目前只能跟隨跑，但是在新能源汽車領域則處于領跑的地位非常相似。隨著5G技術、新能源動力和物聯網的發(fā)展。對微電子元件領域的耐高溫、高壓、高頻率、超大容量和超高發(fā)射功率的要求越來越高，傳統(tǒng)的前2代半導體已經越來越難以滿足要求，于是第3代先進半導體的研發(fā)成為大國之間爭奪的新高地！ 第3代半導體，簡單來說，有碳化硅，金剛石，氮化鋁，氧化鋅，氮化鎵等物質。目前看來最有前途的是碳化硅和氮化鎵；最有現實成就的就是氮化鎵元器件。在國家級規(guī)劃中，曾經4次提到第3代半導體元器件的突破，可見地位之重要。早在1998年，國內有關單位就首次合成納米氮化鎵；成為當年的重大獲獎成果之一。2016年，美國否決了中資收購歐洲某公司。行業(yè)內部都明白，這是美弟在出手在阻止中方掌握第三代LED氮化鎵技術；但是這種阻止都是暫時的和無效的。中方的氮化鎵技術仍然突飛猛進，相關的有獨立研發(fā)和生產能力的高端公司目前已經有十幾家！全部進入了國際一流水平。氮化鎵半導體的優(yōu)勢，在于其禁帶寬度大、擊穿電壓高、熱導率大、電子飽和漂移速度高、抗輻射能力強和良好的化學穩(wěn)定性等優(yōu)越性質。 氮化鎵和碳化硅，同屬于第3代高大禁帶寬度的半導體材料，和第1代的單晶硅以及第2代的砷化鎵相比，其在特性上優(yōu)勢突出。由于禁帶寬度大、導熱率高，氮化鎵器件可在200℃以上的高溫下工作，能夠承載更高的能量密度，可靠性更高；較大禁帶寬度和絕緣破壞電場，使得器件導通電阻減少，有利與提升器件整體的能效；電子飽和速度快，以及較高的載流子遷移率，可讓器件高速地工作。利用氮化鎵可以獲得具有更大帶寬、更高放大器增益、更高能效、尺寸更小的半導體器件，這與半導體行業(yè)的發(fā)展規(guī)律相互吻合。 與碳化硅相比，氮化鎵在降低成本方面還有更強的潛力。目前國內主流的氮化鎵技術廠商都在研發(fā)以硅為襯底的氮化鎵器件，以替代昂貴的碳化硅襯底。到目前性能更加強大的氮化鎵元器件，已經逐步接近第1代單晶硅芯片的價格，這樣就會導致一個市場產生巨大拐點。在相同的采購價格下，客戶自然更加傾向性能更強的氮化鎵元器件，會出現一個行業(yè)內部的重新大洗牌。 氮化鎵的供應商將獲得更大的國際市場的份額，因為可以向客戶提供目前前2代半導體工藝材料根本無法企及的性能。目前國內已經至少建成了4條碳化硅和3條氮化鎵的生產線，并有更多的試驗平臺正在研發(fā)更新的技術和更低成本的第3代半導體制造工藝。未來全球半導體市場地位和技術地位會同步上升。 |
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