近期,有權威人士稱,我國計劃把發展第三代半導體產業寫入正在制定中的"十四五"規劃,並且要以舉全國之力,在教育、科研、開發、融資、應用等等各個方面,大力支持發展第三代半導體產業。以實現產業獨立自主,不再受制於人。
此消息一出,A股市場"第三代半導體"相關概念引爆了市場,相關股票也頻頻受到資金的追捧。
這裡所說的"第三代"其實指的是半導體的第三代材料。
第一代半導體材料主要是指矽、鍺元素。
第二代半導體材料是指化合物材料,如砷化鎵、鋁砷化鎵等。
而第三代半導體材料則是以氮化鎵、碳化矽、氧化鋅、氧化鋁、金剛石為代表,這些材料製成的半導體可以用較小的尺寸滿足更高的工作效率,而且耐高壓、耐高溫、導電性能更強、工作損耗低。在這些材料中討論最多的就是是碳化矽(SiC)和氮化鎵(GaN),這兩種材料也是目前最成熟的第三代半導體材料,同樣也是本文討論的重點。
但碳化矽(SiC)和氮化鎵(GaN)這兩種材料由於其特性不同,應用的領域是不同的,所以咱們得分開講。
先來說碳化矽(SiC)
碳化矽具有超強的導熱性,而且可以用在上千伏的高壓環境中,可靠性很強,非常適合高溫高壓的極端環境。因此,碳化矽主要用應用在新能源汽車領域,包括車載充電機和充電樁等。而隨著新基建的推進,新能源汽車領域將會是碳化矽未來主要的市場。據Yole預測,2017年至2023年,碳化矽的複合年增長率將達到31%,到2023年,其市場規模約為15億美元。
列舉一些A股市場中從事碳化矽研究及生產的廠家:
再來說氮化鎵(GaN)
氮化鎵(GaN)則主要用於射頻領域,氮化鎵射頻器件具有高頻、高功率、低功耗、小尺寸的特點。非常適合5G毫米波領域所需的高頻和寬帶寬。目前氮化鎵主要用於 5G 天線系統、手機功率放大器、軍用雷達、衛星通信等產品中。據Yole 預測, 氮化鎵射頻市場將從 2019 年的 7.4 億美元增長到 2025 年的 20億美元,複合增長率為12%。
但值得一提的是,相對於矽這種地球含量第二大的元素,鎵是一種全球稀缺的礦產資源,全球儲量為 23萬噸,其中 19 萬噸位於中國。我國鎵儲備量雖然高,但製作工藝比較落後,半導體所用的均為精製鎵,目前美國和日本是高純度精製鎵的最大生產國,在精製鎵生產方面我國還有較大差距。
同樣列舉一些A股市場中從事氮化鎵研究及生產的廠家:
總的來說,隨著科技的推進,第三代半導體將會有很大的市場,但第三代半導體只是材料方面,對於重要的晶片製造,尤其是低納米級別的晶片,還是得用先進的光刻機,這方面咱們的差距還是很大。但無論如何,發展第三代半導體也是實現咱們「晶片自主"重要的一步。
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