從“萌芽期”走向“成長期”第三代半導(dǎo)體市場滲透加速
發(fā)布時間:2022-09-15
第一代半導(dǎo)體興起于20世紀(jì)50年代,以硅、鍺等元素半導(dǎo)體為主要代表,其典型應(yīng)用是超大規(guī)模集成電路芯片,是人類進(jìn)入信息社會的基石,迄今依然在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中處于主導(dǎo)地位。
第二代半導(dǎo)體興起于20世紀(jì)70年代,以砷化鎵、磷化銦為代表的化合物半導(dǎo)體,彌補了Si材料在發(fā)光和高速輸運性質(zhì)上的局限,應(yīng)用于長波長光電子(紅外)和微波射頻電子技術(shù),是人類進(jìn)入光通信和移動通信時代的基礎(chǔ)。
第三代半導(dǎo)體興起于20世紀(jì)90年代,以氮化鎵、碳化硅等帶隙寬度明顯大于硅和砷化鎵的寬禁帶半導(dǎo)體材料為代表,具備擊穿電場高、熱導(dǎo)率大等性能,功率芯片將大幅提升特高壓柔性電網(wǎng)、高速列車、新能源汽車、工業(yè)電機、智能制造等能源利用效率和智能化水平,射頻芯片支撐5G/6G通信的核心數(shù)據(jù)傳輸功能,對新興產(chǎn)業(yè)的帶動面廣、拉動性強。
美歐日中在第三代半導(dǎo)體發(fā)展上“四足鼎立”
2022年7月底,美國和日本宣布成立下一代半導(dǎo)體研究中心,將研究開發(fā)2納米芯片技術(shù)。日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)大臣萩生田光一表示,“半導(dǎo)體研究中心將對志同道合的國家開放?!卑雽?dǎo)體行業(yè)“一石激起千層浪”。
當(dāng)前,第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展得如火如荼,在現(xiàn)代工業(yè)、通信等領(lǐng)域都有巨大的應(yīng)用前景。蘇州、長沙、合肥、南昌等地都在布局半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)園,希望提高在全球的競爭力。接受中國經(jīng)濟(jì)時報記者采訪的人士表示,全球范圍內(nèi),美國、歐洲、日本、中國在第三代半導(dǎo)體發(fā)展上處于“四足鼎立”狀態(tài)。
第三代半導(dǎo)體材料,又稱寬禁帶半導(dǎo)體材料,發(fā)展較為成熟的是碳化硅和氮化鎵材料。除了新能源汽車,碳化硅和氮化鎵功率器件在工業(yè)控制、電力、軌道交通、消費電子等方面有廣泛應(yīng)用。
美日歐為了搶占第三代半導(dǎo)體技術(shù)的戰(zhàn)略制高點,從2000年就開始通過國家級創(chuàng)新中心、聯(lián)合研發(fā)等形式,實現(xiàn)了第三代半導(dǎo)體技術(shù)的加速進(jìn)步。第三代半導(dǎo)體的市場需求也持續(xù)攀升,在全球范圍掀起投資熱潮。