郵箱驗證
您的郵箱:
驗 證 碼:
久热这里只精品99国产6,精品国产自在现线拍,久青草国产在线观看视频,亚洲欧美中文日韩视频,亚洲国产在线2020最新
科學認識中國“第三代”半導體產業
2021-07-02 10:02:04.0

2021-07-02 10:02:04.0 | 分類: | 瀏覽量:1158


以下文章來源于芯謀研究 ,作者芯謀評論

來源:內容轉載自公眾號「芯謀研究


第三代半導體的產業真相!



前幾天一則外媒的報道引起了國內A股市場媒體圈和芯片圈的熱議報道稱,中國制定了“第三代半導體”發展推進計劃,并為該計劃準備了約1萬億美元的資金
隨后,國內媒體對第三代半導體產業爭相報道。芯片圈再次受到媒體和資本的熱烈關注。A股半導體股的狂歡,A股半導體板塊大漲,半導體行業指數中46只成分股全部飄紅,38只成分股漲幅超過5%。
這是繼芯片、光刻機之后,又一個全民受到教育的半導體專業詞匯。第三代半導體到底有多神?中國的第三代半導體產業有哪些優勢和劣勢?我們該如何前行發展?要搞清楚這一切,先讓我們從認識第三代半導體開始。


01何為第三代半導體?


業內所說的第三代半導體包括,氮化鎵(GaN)、碳化硅(SiC)、氧化鋅(ZnO)等,主要應用有三大方面:光電子、電力電子和無線射頻。應用量最大、被大家提及最多的就是氮化鎵和碳化硅。碳化硅主要應用于電力電子、電動汽車、充電樁、新能源等領域;氮化鎵則主要用于光電子產品如LED,以及功率放大器等產品上。
實際上,第三代半導體的叫法并不嚴謹,國際規范的用法不使用第幾代來表示,而是用寬禁帶表示。第三代半導體是指的是禁帶寬度大于2.2eV的半導體材料,而當前主流的半導體材料硅的禁帶寬度是大約是1.12eV(eV即電子伏特,能量單位,表示一個電子經過1V的電位差加速后所獲的動能)。
我們知道,物質要導電需要有自由電子或者空穴存在,自由電子存在的能帶稱為導帶,自由空穴存在的能帶稱為價帶。被束縛的電子要想成為自由電子或者空穴,必須獲得足夠能量從價帶躍遷到導帶,這個能量的最小值就是禁帶寬度。禁帶寬度對于半導體器件性能的影響非常大,它直接決定著器件的耐壓和最高工作溫度。
因此,第三代半導體擁有著這些性能優勢:耐高壓、耐高溫、大功率、導電性能強、工作速度快、工作損耗低。速度快,開關頻率高。
之所以“第三代半導體”這個概念會流行,主要是“寬禁帶”這一行業術語較為晦澀,難以理解。不過,“第三代半導體”也確實讓人們產生了一種錯覺:第三代比第一代強


02它比第一代、第二代半導體更先進嗎?

 
從1833年,法拉第發現硫化銀材料的電阻隨著溫度的上升而降低,與金屬材料性質大有不同開始,人類對半導體的研究應用正式拉開了序幕,至今已近200年時間。
電氣、電子信息的發展徹底改變了人類的生活,而現在電氣化背后的物理基石之一就是半導體材料。在集成電路領域,使用最多的就是硅基,硅(Si)和鍺(Ge)也是大眾討論中最普遍的半導體材料,廣泛應用在今天的手機、電腦、電視等電子設備里。在學術界,硅(Si)和鍺(Ge)被稱為第一代半導體。
第二代半導體以砷化鎵(GaAs)、磷化鎵(GaP)為代表,主要應用于功率放大,用于衛星通訊、移動通訊、導航等領域。
那么,第三代半導體比第一代、第二代半導體更先進嗎?
實際上,這里的 “代際”,是根據半導體制造材料來劃分的。第三代半導體不是第一代和第二代半導體的升級,這與移動通信技術4G、5G不同。三代半導體之間是并存關系,各有各的應用場景和優勢。第三代半導體之所以現在備受關注,主要是其在5G、汽車電子和新能源等新興應用市場的性能更具優勢。


03第三代半導體的市場有多大?


現在半導體市場90%仍然是以硅材料為代表的第一代半導體,第二代、第三代加起來不過10%,主要作為補充市場。
第三代半導體是我國“十三五”時期重點布局的方向,產業化核心技術取得突破、產業布局較為全面、市場應用逐步開啟,自主可控能力逐漸增強,整體競爭力不斷提升。
第三代半導體市場也被長期看好,在新能源汽車、5G、光伏發電、PD 快充等領域,第三代半導體的市場份額不斷取得突破。據Yole數據顯示,到2020年底,碳化硅(SiC)和氮化鎵(GaN)功率半導體的全球市場將增長到 8.54 億美元,其中,碳化硅(SiC )市場規模約為 7.03 億美元,氮化鎵(GaN)市場規模約為1.5億美元。到2025年碳化硅(SiC)市場規模將超過30億美元,氮化鎵(GaN)市場規模將超過6.8億美元,翻了四倍多。
其中,第三代半導體最大的應用領域就是新能源汽車。豐田、大眾、 寶馬等汽車制造商繼續為其下一代車型的逆變器、車載充電器(OBC) 和 DC / DC 轉換器中的碳化硅(SiC )分立器件或模塊進行合格鑒定。在這種背景下,新能源汽車中碳化硅(SiC )功率半導體市場預計將以 38%的年復合增長率增長,到2025年將超過15億美元。


04中國產業優劣勢


我國第三代半導體優勢首先體現在政策力度上。從近幾年的政策發展來看,為加快推進第三代半導體材料行業的發展,國家層面先后印發《重點新材料首批次應用示范指導目錄(2019版)》、《國務院關于印發進一步鼓勵軟件產業和集成電路產業發展若干政策的通知》等鼓勵性、支持性政策。在“十四五”規劃中,計劃在2021-2025年期間,在教育、科研、開發、融資、應用等各個方面,大力支持發展第三代半導體產業,以期實現產業獨立自主。
不僅如此,地方層面也在積極相應第三代半導體發展號召。2020年,我國各地方發布的第三代半導體相關政策就有數十條,覆蓋了超十個省(含直轄市)。
此外,得益于國內主流企業積極布局,市場容量擴大且產業鏈合作水平不斷提高。經過一段時間的高速發展,我國第三代半導體產業開始步入高速成長期,企業數量持續增加,產線也在擴產建設,供應鏈開始逐步成型,產業鏈自主可控能力增強。
在下游應用端,國內主流企業的第三代半導體器件已打入眾多關鍵應用領域,比如新能源汽車、PD快充、5G基站等。這些領域,中國具有非常大的潛力和增量市場。不僅如此,復雜的國際關系,國內龍頭企業在國產替代的機遇下,產業鏈上下游合作更為緊密,國產器件開始尋找與下游應用企業合作機會,推動了產業發展。
在技術方面和企業規模上,我國與國際大廠存在較大差距。技術方面,我國仍未出現具有絕對優勢的龍頭企業,雖然一些企業經過幾年摸索沉淀,已經完成了技術、產品和市場的初期積累,資本的加持下,已實現一定規模產能的上量突破,但市占率較小。同時,國內企業規模也較小,不具有明顯的企業優勢。相較下,國際第三代半導體巨頭企業有非常明顯的技術優勢,已經建立起一定的行業壁壘,國內企業差距較大,市場機會被擠壓。


05發展建議


科學認識,提升產業認識。據芯謀研究產業調研過程中發現,一些相關人士對第三代半導體產業認識不足,盲目認為第三代半導體是第一代和第二代的升級。在做半導體產業發展和投資時,不要被概念沖昏頭腦,應科學認識技術本身和產業現狀,做科學謹慎規劃。
加強協作,補足技術短板。由于現階段的技術落后,我們需要通過全產業鏈的協作,補齊短板,針對產業鏈薄弱環境,對關鍵技術部分進行核心攻關,強化能力。同時利用市場規模優勢,進行上下游協作,當有了市場基礎,反饋于技術研發,不斷形成良性循環。
注重審核,避免盲目投資。雖說國內第三代半導體產業還處于發展初期,但政策不斷推出,資本市場不斷涌入,使得第三代半導體整體融資數額不斷增加。在市場、資本、政策利好的前提下,我們需要加強監管審核,充分了解產業情況,在市場需求的情況下有序擴產,避免資源浪費。
推進應用,完善標準建設。上下游協同合作,在下游方面,重點推進推動新能源汽車、數據中心、5G等應用領域,此外還要做強第三代半導體設計、芯片工藝、封裝測試和應用驗證的平臺,以及標準的完善,建立專利保護機制,支持產業健康發展。
培養人才,促進產學研合作。人才是產業基石,在建設第三代半導體產業時,需要促進產業和高校的合作,加強產學研配合,引進高層次人才,積極培養人才隊伍。
*免責聲明:本文由作者原創。文章內容系作者個人觀點,半導體行業觀察轉載僅為了傳達一種不同的觀點,不代表半導體行業觀察對該觀點贊同或支持,如果有任何異議,歡迎聯系晶彩科技。
哈爾濱晶彩材料科技有限公司-哈爾濱晶彩科技官網