據(jù)權(quán)威消息人士透露，我國(guó)計(jì)劃把大力支持發(fā)展第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，寫(xiě)入正在制定中的“十四五”規(guī)劃，計(jì)劃在2021-2025年期間，在教育、科研、開(kāi)發(fā)、融資、應(yīng)用等等各個(gè)方面，大力支持發(fā)展第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，以期實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)獨(dú)立自主。
當(dāng)前，以碳化硅為代表的第三代半導(dǎo)體已逐漸受到國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)重視，不少半導(dǎo)體廠商已率先入局。不過(guò)，量產(chǎn)端面臨多重挑戰(zhàn)下，第三代半導(dǎo)體材料占比仍然較低。未來(lái)政策導(dǎo)入有望加速我國(guó)第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展，以期進(jìn)一步把握主動(dòng)。
圖片來(lái)源：拍信網(wǎng)正版圖庫(kù)
第三代半導(dǎo)體市場(chǎng)景氣向上
華創(chuàng)證券認(rèn)為，隨著物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和人工智能驅(qū)動(dòng)的新計(jì)算時(shí)代的發(fā)展，對(duì)半導(dǎo)體器件的需求日益增長(zhǎng)，對(duì)器件可靠性與性能指標(biāo)的要求也更加嚴(yán)苛。第三代半導(dǎo)體開(kāi)始逐漸受到市場(chǎng)的重視，國(guó)際上已形成完整的覆蓋材料、器件、模塊和應(yīng)用等環(huán)節(jié)的產(chǎn)業(yè)鏈。
與此同時(shí)，化合物半導(dǎo)體材料也有著戰(zhàn)略意義。作為重要的上游材料，化合物半導(dǎo)體不僅應(yīng)用于軍用領(lǐng)域，還對(duì)大功率高速交通起著重要支撐作用，被各國(guó)視作戰(zhàn)略物資。當(dāng)前，美國(guó)、日本、歐盟都致力于在該領(lǐng)域建立技術(shù)優(yōu)勢(shì)。
受益于材料自身優(yōu)勢(shì)，以及5G和新能源汽車(chē)等應(yīng)用拉動(dòng)，市場(chǎng)預(yù)估第三代半導(dǎo)體材料在今年就會(huì)起量。中美貿(mào)易摩擦和疫情影響下，市場(chǎng)重估行情。
TrendForce集邦咨詢(xún)旗下拓墣產(chǎn)業(yè)研究院指出，氮化鎵的射頻器件受到不小震蕩。氮化鎵器件仍處于開(kāi)發(fā)階段，目前主要應(yīng)用于基站射頻技術(shù)，預(yù)計(jì)2020年?duì)I收則呈現(xiàn)小幅增長(zhǎng)。
功率器件方面，雖然受大環(huán)境影響，但其已是化合物半導(dǎo)體的發(fā)展重點(diǎn)，成長(zhǎng)動(dòng)能依舊顯著。碳化硅材料因襯底生產(chǎn)難度大，功率器件成長(zhǎng)幅度受限，后續(xù)有待襯底技術(shù)持續(xù)精進(jìn)；氮化鎵功率器件技術(shù)發(fā)展則相對(duì)成熟，雖大環(huán)境不佳導(dǎo)致成長(zhǎng)放緩，但向上幅度仍明顯。
國(guó)內(nèi)外廠商爭(zhēng)取卡位時(shí)間
全球范圍內(nèi)，半導(dǎo)體大廠紛紛布局，IDM廠商意法半導(dǎo)體購(gòu)并NorstelAB以及法國(guó)Exagan、英飛凌收購(gòu)Siltectra，以及日商ROHM收購(gòu)SiCrystal等事件都頗受業(yè)界關(guān)注。
國(guó)內(nèi)方面，不少?gòu)S商圍繞第三代半導(dǎo)體材料爭(zhēng)取卡位時(shí)間。
海特高新子公司海威華芯建立了國(guó)內(nèi)第一條6英寸砷化鎵/氮化鎵半導(dǎo)體晶圓生產(chǎn)線。據(jù)稱(chēng)，其技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國(guó)外同行業(yè)先進(jìn)水平，部分產(chǎn)品已經(jīng)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。賽微電子涉及第三代半導(dǎo)體業(yè)務(wù)，主要包括GaN（氮化鎵）材料的生長(zhǎng)與器件的設(shè)計(jì)。
三安光電在長(zhǎng)沙設(shè)立子公司湖南三安從事碳化硅等化合物第三代半導(dǎo)體的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目，目前項(xiàng)目正處于建設(shè)階段。聚燦光電目前產(chǎn)品涉及氮化鎵的研發(fā)和生產(chǎn)，外延片的技術(shù)就是研發(fā)氮化鎵材料的生長(zhǎng)技術(shù)，芯片的技術(shù)就是研發(fā)氮化鎵芯片的制作技術(shù)。
今年8月，露笑科技投資100億建設(shè)第三代功率半導(dǎo)體（碳化硅）產(chǎn)業(yè)園。露笑科技與合肥市長(zhǎng)豐縣人民政府簽署戰(zhàn)略合作框架協(xié)議，包括但不限于碳化硅等第三代半導(dǎo)體的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目，包括碳化硅晶體生長(zhǎng)、襯底制作、外延生長(zhǎng)等的研發(fā)生產(chǎn)，項(xiàng)目投資總規(guī)模預(yù)計(jì)100億元。
量產(chǎn)仍是最大挑戰(zhàn)
目前，第三代半導(dǎo)體材料的比重仍然相當(dāng)?shù)?。全球以硅為基礎(chǔ)的半導(dǎo)體材料市場(chǎng)約4500億美元，第三代半導(dǎo)體僅占10億美元。
業(yè)內(nèi)人士指出，量產(chǎn)端的困難仍是業(yè)界的最大挑戰(zhàn)。
目前，碳化硅（SiC）和氮化鎵（GaN）較為成熟，并稱(chēng)為第三代半導(dǎo)體材料的雙雄。氧化鋅、金剛石、氮化鋁等材料的研究則仍處于起步階段。不過(guò)，即使是成熟度最高的碳化硅和氮化鎵，也在量產(chǎn)環(huán)節(jié)面臨諸多困難。
氮化鎵的難度主要在于在晶格。當(dāng)前，氮化鎵發(fā)展瓶頸段仍在基板段，成本昂貴且供應(yīng)量不足,主要是因?yàn)榈夐L(zhǎng)在硅上的晶格不匹配，困難度高。
對(duì)于碳化硅，長(zhǎng)晶的源頭晶種來(lái)源純度要求高、取得困難，另外，長(zhǎng)晶的時(shí)間相當(dāng)長(zhǎng)且長(zhǎng)晶過(guò)程監(jiān)測(cè)溫度和制程的難度高。碳化硅長(zhǎng)一根晶棒需時(shí)2周，成果可能僅3公分，也加大了量產(chǎn)的難度。
拓墣產(chǎn)業(yè)研究院認(rèn)為，在化合物半導(dǎo)體領(lǐng)域，雖然中國(guó)廠商相比國(guó)際廠商仍有技術(shù)差距，但隨著國(guó)家加大支持以及廠商的不斷布局，技術(shù)差距將不斷縮小。分析師強(qiáng)調(diào)，當(dāng)前唯有真實(shí)掌握市場(chǎng)需求，廠商才有機(jī)會(huì)在競(jìng)爭(zhēng)當(dāng)中成長(zhǎng)及獲利。（來(lái)源：全球半導(dǎo)體觀察）
更多LED相關(guān)資訊，請(qǐng)點(diǎn)擊LED網(wǎng)或關(guān)注微信公眾賬號(hào)（cnledw2013）