「如果中國在5G技術上保持領先，將來在通訊、人工智慧、雲端服務等等，中國都會大大超前，因為中國在高科技應用領域是很強的。」
本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/202008/416708.htm「美國如果公平競爭贏不了，它就會採取行政的方式，1980年代對日本做了一次，2018年開始，又開始對5G進行制約，但是這次它的對手不再是日本。美國對中國制約的能力沒有那麼強，但是我們不能掉以輕心。」
「第三代半導體有一個特點，它不是摩爾定律，是後摩爾定律，它的線寬都不是很小的，設備也不是特別的貴，但是它的材料不容易做，設計上要有優勢。」
「第三代半導體，IDM開始現在是主流，但是Foundry照樣有機會，但是需要設計公司找到一個可以長期合作的Foundry。」
「有的地方我們中國是很強的，比如說封裝、測試這一塊很強。至於設備上面，光刻機什麼，我們是差距很大的。如果我們專門看三代半導體的材料、生產製造、設計等等。我們在材料上面的差距，我個人覺得不是很大了。」
「要考慮短時間之內人才基礎，這是我們一個弱點，基礎可能做了，但是基礎跟應用之間有一個gap，怎麼去把它縮短？歐美公司做得比較好一點，我們就借用他們的長處來學習。」
「個人覺得第三階段，如果只是有了材料，有了外延片，來做這個器件，如果我們用一個6寸來做，投資就看你要做多大，大概最少20億多，到了六七十億規模都可以賺錢的。這是做第三段。 如果第二段要做Epi（外延片）投資也不大，相對應的 Epi廠投資，大概只要不到10億就起來了。」
以上，是原中芯國際創始人兼CEO、上海新昇總經理，現芯恩(青島)創始人兼董事長張汝京，今天在中信建投證券和金沙江資本舉辦的萬得3C會議線上直播中，分享的最新精彩觀點。
「中國第三代半導體發展機遇交流峰會」由【中信建投證券研究所】和【金沙江資本】共同主辦。在主辦方精心籌備之下，邀請到了半導體領域專家和投資大咖參會，中芯國際創始人張汝京博士受邀出席並擔任發言嘉賓，與會的嘉賓還有金沙江資本創始人及董事局主席伍伸俊、資產管理公司TPG（德太投資）中國區管理合伙人孫強、絲路規劃研究中心副主席，瑞信集團董事會成員&絲路金融有限公司執行長李山。
此次會議為半導體發展機遇交流系列會議第一期，【中信建投證券研究所】和【金沙江資本】後續還將針對半導體領域舉辦更多線上和線下活動。歡迎關注！
張汝京平時很少公開發聲，關於張汝京和剛在科創板上市的中芯國際的故事，可點此查看。中芯國際今日申購，傳奇創始人張汝京三進三出締造中國硬實力，能成為中國的德州儀器嗎|聰明投資者
在這次難得的分享中，他介紹了第一到第三代半導體，問答環節中，張汝京結合當下中美之間的背景，分享了對半導體國產替代的看法、第三代半導體可能的發展模式，以及在半導體細分的各個產業裡，中國與國外的差距及優勢。
聰明投資者整理了張汝京的演講和問答精彩內容，分享給大家。
我跟大家討論一下第一到第三代半導體的科普。
第一代的半導體材料，最早用的是鍺（germanium），後來再從鍺變成了矽（silicon），因為矽的產量多，技術開發的也很好，所以基本上已經完全取代了鍺。
但是到了40納米以下，鍺的應用又出現了，鍺矽通道可以讓電子流速度很快。
所以第一代的半導體材料中，矽是最常用的。現在用的鍺矽在特殊的通道材料裡會用到，將來會涉及到碳的應用，這都是後話。
這些材料在元素周期表裡都是4價的，IV A組的碳、矽、鍺、錫、鉛，都屬於第一代。
第二代是使用複合物的，the compound semiconductor material（複合半導體材料）。我們常用的是砷化鎵（gallium arsenide）或者磷化銦（indium phosphide）這一類材料，這些可以用在功放領域，早期它速度比較快。
但是因為砷（arsenide）含劇毒，所以現在很多地方都禁止使用，所以砷化鎵的應用還是局限在高速的功放功率領域。
而磷化銦則可以用來做發光器件，比如說LED裡面都可以用到。
到了第三代，更好的化合物材料出現了，包括碳化矽（silicon carbon）、氮化鎵、氮化鋁等等，這些都是3、5族的元素化和形成的。
碳化矽在高電壓、大功率等領域有著特別的優勢；氮化鎵的轉換頻率（switching frequency）可以很高，所以常被用在高頻功放器件領域；氮化鋁用於特殊領域，民用會涉及得比較少。
另外還有一些半導體是比較特別的，不知道該歸入第幾代，時間上它們是貫穿第二、第三代。
主要集中在2、6族的元素，是由周期表中排在II B和VI A的元素化合形成的，比如銻化鎘（CdTe）、銻化汞（HgTe）或是碲鎘汞（HgCdTe）等等。
這些材料的用途非常的特別，工藝也比較複雜，基本上民間很少用到它，但它們也還屬於半導體的範疇。
以上就是關於三代半導體材料的簡要介紹，一會兒討論的時候，我們可以儘量討論一些細節。
對話部分
問：從2018年中興，包括2019年華為被美國納入實體名單以來，半導體產業最熱的兩個概念就是國產替代和彎道超車。兩年來，整個中國半導體產業面臨著美國的各個層面的封鎖，請問你如何看待中國半導體產業的所謂國產替代和彎道超車？
張汝京：我常常不太了解為什麼要彎道超車，直道就不能超車嗎？
其實隨時都可以超車，彎道超車不是捷徑，反而是耗時費力的方法，這是我的看法。
目前，美國對中國的高科技產業有很多限制，但這不是從現在才開始的。
早在2000年之前，就已經出現所謂巴黎統籌委員會（簡稱「巴統」，於1994年解散），也是一個國際間的技術封鎖。
最近出現的就是《瓦森納協定》，都是對某一些國家實行高科技技術、材料和設備等的禁運。
2000年，我們回到大陸建Foundry廠的時候，這些限制都還存在，但小布希政府對於中國還是比較支持的，他任期內逐漸開放了一些限制。
我們當時在中芯國際從0.18微米級別的技術、設備和產品要引入中國大陸，都要去申請許可。
0.18微米、0.13微米我們都去美國申請了，而且得到美國政府4個部門的會籤，包括美國國務院、商務部、國防部和能源部。
能源部比較特殊，它是怕我們做原子彈之類的武器，但我們不做，所以能源部通常都會很快的去通過。
所以這個限制是一直存在的，但是2000年以後逐漸的減少了，我們就從0.18微米一直到90納米、65納米，45納米都能申請獲批。
而且45納米的技術還是從IBM轉讓來的，這在當時是相當先進的。此後，我們又申請到了32納米——這個製程可以延伸到28納米。
之後我本人就離開了中芯國際，後面可能就沒有繼續申請28納米以下的技術，但也可能不需要了。
總之，對於設備的限制等等，各個美國總統會定出不同的策略，川普對中國定的策略是最嚴苛的。
早期美國商務部是很支持我們的，國防部會有很多意見，但是經過4個部委討論通過以後也都通過了。
但這次最大的阻力卻來自美國商務部，這主要是因為美國在5G技術上落後了，所以它就希望中國在5G領域的發展腳步放慢，這種限制也有過先例。
1980年代的時候，我們在美國生產存儲器，當時日本存儲器技術在技術、設計和良率都比美國先進很多，於是美國就開始限制日本，後來還逼日本籤下《廣場協定》。
結果大家也看到，日本根本抵擋不了美國的壓力，存儲器行業幾乎消亡，只有一兩家還能苟延殘喘。
在邏輯方面，日本本來就沒有特別的優勢，至今也不算領先，這方面中國大陸可能都比日本強。
但是日本領先的是模擬（analog）和數模混合，在汽車、高鐵這些領域的元器件日本做的是不錯的。
當時，受到美國的影響，日本各方面都受到了很大制約，發展速度就放緩了。
但日本也並沒有停下腳步，而是潛心鑽研材料和設備，所以它在這幾方面還是十分領先。
譬如說現在全世界大概51%的300毫米大矽片，都產自日本信越和鬆口這兩家公司。
日本在光刻膠、特殊的化學品和材料等領域都是領先的。
設備方面，日本的光刻機也是很領先，其他的基礎設備也都能自主生產，比如擴散爐、LPC單片機等。
但總的來說，美國對日本技術限制之後，日本的設備，尤其是存儲器領域，還是受到很大打擊。
然而，這次美國發現中國對其造成很大的競爭壓力時，美國的行政負責人，就開始要打擊和制約以5G通訊為主的中國技術。
如果中國在5G技術上保持領先，將來在通訊、人工智慧、雲端服務等等，中國都會大大超前，因為中國在高科技應用領域是很強的。
最近鬧得沸沸揚揚的抖音，它比美國的Facebook要好得多，同樣是社交網站，抖音有很多有趣的功能，一下子就在美國受到很多年輕人的喜歡。
當然也可以看到Facebook的負責人說話很酸，說中國如何如何不好，這都是出於嫉妒的心理。
美國如果公平競爭贏不了，它就會採取行政的方式。
1980年代對日本做了一次，2018年開始，又開始對5G進行制約，但是這次它的對手不再是日本。美國對中國制約的能力沒有那麼強，但是我們不能掉以輕心。
5G領域常常會用到第三代半導體材料，比如說5G的高頻晶片用的材料是氮化鎵。
這種材料的頻率非常高，也可以耐高壓高溫。又比如無人駕駛汽車、或大功率的充電樁都會用到碳化矽，這些材料美國都會對中國採取禁運措施。
今天武總跟我提到，第三代半導體材料的應用會以碳化矽為重點，我就說多跟大家討論一下碳化矽。
這是一個非常好的材料，但它生產的三個階段都是可能遇到瓶頸的地方：
一是材料，碳化矽的單晶，早期2到4寸用了很久，現在是6到8寸也出來了，當然用到最多的還是4寸和6寸，原料本身就是很重要的資源；
第二階段是生產外延片，這也涉及到特別的技術，對最終元器件成品的質量至關重要；
第三階段就是去生產各種功率的半導體，這些半導體的用途就很廣泛了。
其中使用最多的是新能源汽車和動車裡的高功率器件，電壓超過3000伏，最好用碳化矽來做。但這個材料製造的環節，中國的技術相對比較弱。
問：怎麼看待第三代半導體，它會以什麼樣的規律去發展？第三代半導體未來的發展模式會是以IDM為主，還是說也是Design House（第三方設計）加Foundry（代工）這種模式佔主導。
張汝京：半導體這個行業要長期投入，從業人員也要耐得住寂寞，經驗是逐漸累積起來的，和網絡電商這些不一樣。
那些東西可以很短的時間有一個好的想法，就可以一下起來，投資人也願意把錢投到那邊去。
但是第三代半導體有一個特點，它不是摩爾定律，是後摩爾定律，它的線寬都不是很小的，設備也不是特別的貴，但是它的材料不容易做，設計上要有優勢。
它投資也不是很大。所以如果出現了，第一，有沒有市場？有；有沒有人願意投？可能有些人願意，因為不是很大的投資，回報率看起來也都不錯；政府支持嗎？政府支持；有沒有好的團隊？這個是一個大問題；人才夠嗎？這是一個問題，真正有經驗的人在我們國內是不夠的。
所以第三代半導體，就拿碳化矽來講，好的產品市場非常大，因為新能源車裡面要用很多。
舉個例子，特斯拉的Model 3就用到了碳化矽，silicon carbon（碳化矽）的功率器模組。
這些模組是誰做的呢？
是意法半導體，最近它也開始向英飛凌買一些，它基本上是這兩家提供的，而這兩家基本上都是 IDM公司，它做得很好。
看起來第三代半導體裡面大的這些都是IDM公司，因為它從頭到尾產業鏈是一家負責，做出來可能效率會比較高。
但是也有Foundry，有的人在日本，有人做Epi（外延片）做得不錯，在我們中國最早的單晶的襯底片不一定自己做的，但是上面外延片自己做。
做了以後，有一些設計公司設計好了以後，在不同的Foundry裡去流片，這種碳化矽的Foundry，日本有，臺灣地區有，韓國也有，所以也有這種分工合作的情景。
我們中國大陸也有人想這樣做，所以我個人覺得第三代半導體，IDM開始現在是主流，但是Foundry照樣有機會，但是需要設計公司找到一個可以長期合作的Foundry。
我個人覺得這是一個好機會。
如果資本市場願意投入，這個所需的資本跟做先進的邏輯平臺差太多倍了。投資並不是很多就可以做，重點是人才。
這些人才，我們國內現在不太夠的，但美國有，有些人還是願意來大陸來做，日本有一些不一定方便來。
韓國有、臺灣地區有，我們中國大陸自己也有些研究機構做得不錯，如果這些人願意進到產業界來，這也是很好。
我個人覺得韓國三星就做得不錯。剛剛有幾位朋友提到三星為什麼做得好呢？
他就是一個IDM，它財力雄厚，而且它眼光很遠的。雖然國內的市場不大，但是它曉得它一定要掌握技術，所以很早以來中國三星不但是開發材料，做設備，把各式各樣的產業從頭做到尾。
如果有一天它受到制約，這個不給它，那個不給它，基本上除了光刻機以外，它都可以活命的。
基本上第一到第三代的半導體產品，它都能夠生產，而且具有很大的競爭力。
在臺灣是有一家有能力做到三星的，這一家它在技術上非常領先，但是除了技術以外，基本上對材料、設備不太去發展。
因為它們覺得不會被海外的市場卡脖子，所以它覺得沒有必要做這個事情。再加上它們的領導喜歡focus在他專業上面，其它他不去碰，所以有很好的機會，但是沒有發展出產業鏈。
我們中國大陸就不一樣，可能會被卡脖子的，所以一定要自己把這些技術開發出來。
我再強調一下，第三代半導體投資並不是很大，重點是人才，IDM我個人覺得是不錯，用分工Foundry合作的方式也可行。
希望投資界的人多注意關懷，給予適當的支持。我再強調一下，投資的錢比做一個先進的邏輯平臺要少太多。
問：能不能有一個大概的量化，投資的錢要比先進的廠少太多，到底大概區間是多少錢呢？能夠有一個像樣的規模。
張汝京：像樣的規模，我個人覺得第三階段，如果只是有了材料，有了外延片，來做這個器件，如果我們用一個6寸來做，投資就看你要做多大，大概最少20億多，到了六七十億規模都可以賺錢的。這是做第三段。
如果第二段要做Epi（外延片）投資也不大，相對應的 Epi廠投資，大概只要不到10億就起來了。
設備也不難，技術要注意，原材料我們中國山東的天嶽、芯成這些都是不錯的。這些廠材料就是看你要做多大，這些爐子基本上都已經可以國產化，而且做得也不差。
否則你要向日本、德國買都買得到，也都不貴。我估計相對應的一個工廠，廠房土地不算，設備大概10億到20億人民幣也就起家了，以後做得越好再增加。所以並不是很大。
問：作為中芯國際的創始人，你在半導體製造領域有非常了不起的建樹，也見證了過去幾十年本土半導體製造發展。目前我們相比20年前取得了一定的進步，你如何看待過去的一段時間的進步？我們在這個領域跟海外的公司還是有一定的差距，你如何看待差距？在這個領域，特別是在第三代半導體領域，如何破局？
張汝京：我覺得差距範圍太廣了，有的地方我們中國是很強的，比如說封裝、測試這一塊很強，至於設備上面，光刻機什麼，我們是差距很大的。
如果我們專門看三代半導體的材料、生產製造、設計等等。我們在材料上面的差距，我個人覺得不是很大了。
兩年多前，我去參觀過我們國內的幾個做silicon carbon（碳化矽）單晶的公司，那時候我看到的數據跟海外差距比較大。
但讓我很驚訝的，在過去兩年多時間裡，他們進步非常的大，在材料上面，4寸的基本上做得跟海外很接近，差距不大了，6寸還是有點差距，但是假以時日也跟得上來，這是做材料。
外延片，完全在技術上的，設備也買得到，這個差距很快可以縮短。
至於說第三段，設計都不是很難的。它有很多是經驗的累積，生產製造的設備並不需要那麼先進，但是功率上面要很小心，否則做出來的效果就跟人家不一樣。
效果的差距比較大，所以重點還是在功率上面設計的配合要做的好。
因為國內目前還沒有真正的一家大一點的公司出來做，我還不知道有哪一家是有個很強的團隊在開發這個。
所以目前做出來的產品功率碳化矽，只做功率上面可能比較容易追，但是做到射頻上面用的氮化鎵。
做射頻，目前海外最強的，比如說日本的TDK跟村田這些都很強，我們跟這些有一些差距，但是也有一些新的公司，從海外回來的人才，在開發這種5G射頻裡面用氮化鎵來做的，不錯。
請大家注意一下，剛剛我忘記是哪一位提到說，有很多小公司、新的公司做得是不錯的，比如說在美國加州一個小公司叫納維塔斯，不曉得有沒有被人家買掉，前一段時間我看他們做的是不錯的。法國也有一家公司被ST、Micron買了。
剛剛也提到，以色列還是有很多好公司可以去考慮的，因為這種主要是人才，這個人才也不需要很多，幾個好手來了，把我們這邊的年輕人教會，我們幾乎可以並駕齊驅。
要考慮短時間之內人才基礎，這是我們一個弱點，基礎可能做了，但是基礎跟應用之間有一個gap，怎麼去把它縮短？歐美公司做得比較好一點，我們就借用他們的長處來學習。
所以我感覺差距不是那麼大，沒有邏輯差得這麼大，也沒有存儲器差距這麼大，可以追得上的。
下決心找到合適的團隊。做這個行業裡面是很寂寞，艱苦的，要有很強的信仰的力量來支撐我們，我們就可以把它做出來。所以我是樂觀，相信我們追得上。