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半導(dǎo)體材料大爆發(fā)，發(fā)出強(qiáng)國最強(qiáng)音
大家都知道，半導(dǎo)體材料屬于我們國家卡脖子的產(chǎn)品，不是我們造不出來，而是我們起步太晚，不過我們從沒停下腳步，正在大跨步的前進(jìn)。
6月17日午間，外媒突然傳出消息，中國將加強(qiáng)對美國的芯片競爭，支持芯片研發(fā)和制造項(xiàng)目，包括擬定一系列相關(guān)金融和政策扶持措施，幫助國內(nèi)芯片制造商。據(jù)報道，該計(jì)劃已預(yù)留約1萬億美元的政府資金，其中一部分將由中央和地方政府共同投資一系列第三代芯片項(xiàng)目，項(xiàng)目內(nèi)容還包括發(fā)展中國大陸本土芯片設(shè)計(jì)軟件和極紫外光(EUV)光刻機(jī)。盡管目前還沒有得到官方證實(shí)，但是資本市場已經(jīng)開始反應(yīng)，受消息刺激，當(dāng)天半導(dǎo)體指數(shù)大漲6.9%，作為本次政策的核心，第三代半導(dǎo)體受到普遍關(guān)注。
技術(shù)突破的新路徑
第三代半導(dǎo)體中的“代”指的是半導(dǎo)體襯底材料的變化，并非指某一代更優(yōu)。，我們粗略介紹過半導(dǎo)體的產(chǎn)業(yè)鏈，主要包括IC設(shè)計(jì)、晶圓制造及加工、封裝及測試環(huán)節(jié)，如果我們再向上游延伸，那么還可以加上襯底和外延環(huán)節(jié)，其中襯底就是芯片的底層材料。
第一代半導(dǎo)體材料主要是指硅(Si)、鍺(Ge)半導(dǎo)體材料，興起于二十世紀(jì)五十年代，被廣泛的應(yīng)用于消費(fèi)電子、通信、光伏、軍事以及航空航天等多個領(lǐng)域。目前，硅材料依然占據(jù)絕對主導(dǎo)地位，大多數(shù)的半導(dǎo)體器件及集成電路產(chǎn)品還是使用硅晶圓來制造，硅器件占到了全球銷售的半導(dǎo)體產(chǎn)品的 95%以上。
第二代半導(dǎo)體材料是以砷化鎵(GaAs)、銻化銦(InSb)為主的化合物半導(dǎo)體，其主要被用于制作高頻、高速以及大功率電子器件，主要應(yīng)用于衛(wèi)星通訊、移動通訊以及光通訊等領(lǐng)域。
第三代半導(dǎo)體材料主要以碳化硅(SiC)、氮化鎵(GaN)為化合物半導(dǎo)體。在高溫、高耐壓以及承受大電流等多個方面具備明顯的優(yōu)勢，因而更適合于制作高溫、高頻、抗輻射及大功率器件，主要用于光電子器件、電力電子器件，和微波射頻器件。而對于在低功耗場景使用更廣泛的數(shù)字芯片來說，采用第三代半導(dǎo)體材料SiC和GaN不僅意義不大，還增加成本，所以數(shù)字芯片一直沿用一代半導(dǎo)體即硅基材料，同時，基于線寬縮小的技術(shù)迭代路線有望在2022年突破2nm，接近物理極限，而第三代半導(dǎo)體技術(shù)升級主要依靠新設(shè)計(jì)、新工藝和新材料的結(jié)合，是后摩爾時代半導(dǎo)體技術(shù)突破的新路徑。
