在中美貿(mào)易摩擦和市場需求的雙重刺激下，國家層面和行業(yè)企業(yè)均開始推進半導(dǎo)體核心技術(shù)國產(chǎn)自主化，實現(xiàn)供應(yīng)鏈安全可控，加速了半導(dǎo)體器件的國產(chǎn)化替代進程。
日前，又有消息稱，我國計劃把大力支持發(fā)展第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，寫入正在制定中的“十四五”規(guī)劃，計劃在2021～2025年期間，在教育、科研、開發(fā)、融資、應(yīng)用等各個方面，大力支持發(fā)展第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，以期實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)獨立自主。
“國家計劃把大力支持發(fā)展第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)寫進目前正在制定的‘十四五’規(guī)劃中，必將推動第三代半導(dǎo)體材料、器件和應(yīng)用技術(shù)的大力發(fā)展?！比A微電子表示，第三代半導(dǎo)體技術(shù)，我國與國外在技術(shù)上差距小，大力發(fā)展第三代半導(dǎo)體能夠使我們具有擁有和國際巨頭齊頭并進和換道超車的條件。
國家支持
為推動半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展，增強產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力和國際競爭力，帶動傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)改造和產(chǎn)品升級換代，進一步促進國民經(jīng)濟持續(xù)、快速、健康發(fā)展，近些年來，中央及地方政府推出了一系列鼓勵和支持半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策。
日前，中國共產(chǎn)黨第十九屆中央委員會第五次全體會議通過了《中共中央關(guān)于制定國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和二O三五年遠景目標的建議》(以下簡稱“建議”)。建議中明確指出，將瞄準人工智能、量子信息、集成電路、生命健康、腦科學(xué)、生物育種、空天科技、深地深海等前沿領(lǐng)域，實施一批具有前瞻性、戰(zhàn)略性的國家重大科技項目，以此來強化國家戰(zhàn)略科技力量。
對此，業(yè)內(nèi)又有消息稱，我國計劃把大力支持發(fā)展第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，寫入正在制定中的“十四五”規(guī)劃，計劃在2021~2025年期間，在教育、科研、開發(fā)、融資、應(yīng)用等各個方面，大力支持發(fā)展第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，以期實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)獨立自主。
事實上，此前工業(yè)和信息化部也表示，積極考慮將5G、集成電路、生物醫(yī)藥等重點領(lǐng)域納入“十四五”國家專項規(guī)劃，進一步引導(dǎo)企業(yè)突破核心技術(shù)，依托重大科技專項、制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展專項等加強關(guān)鍵核心技術(shù)和產(chǎn)品攻關(guān)，加強技術(shù)領(lǐng)域國際合作，有力有效解決“卡脖子”問題，為構(gòu)建現(xiàn)代化經(jīng)濟體系、實現(xiàn)經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展提供有力支撐。
在南京世界半導(dǎo)體大會暨第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展高峰論壇上，國家新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展專家咨詢委員會委員、第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟理事長吳玲透露：國家2030計劃和“十四五”國家研發(fā)計劃都已經(jīng)明確，第三代半導(dǎo)體是重要發(fā)展方向，現(xiàn)在到了動議討論實施方案的階段。
“國家計劃把大力支持發(fā)展第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)寫進目前正在制定的‘十四五’規(guī)劃中，必將推動第三代半導(dǎo)體材料、器件和應(yīng)用技術(shù)的大力發(fā)展。”華微電子表示，我國在第三代半導(dǎo)體技術(shù)方面起步相對國外要晚，在材料、器件等關(guān)鍵技術(shù)上還有瓶頸，目前的環(huán)境下推動了相關(guān)第三代半導(dǎo)體技術(shù)的研究和企業(yè)發(fā)展，這對解決和推進關(guān)鍵技術(shù)、加大研發(fā)和生產(chǎn)資金投入有積極作用。
彎道超車
半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展歷程，其先后經(jīng)歷了以硅(Si)為代表的第一代半導(dǎo)體材料，以砷化鎵(GaAs)為代表的第二代半導(dǎo)體材料，在20世紀，這兩代半導(dǎo)體材料為工業(yè)進步、社會發(fā)展做出了巨大貢獻。而如今，以氮化鎵（GaN）、碳化硅（SiC）、氧化鋅、金剛石、氮化鋁為代表的寬禁帶半導(dǎo)體雖處于初期階段，但是市場已經(jīng)顯示出了巨大的需求。
作為一類新型寬禁帶半導(dǎo)體材料，第三代半導(dǎo)體材料在許多應(yīng)用領(lǐng)域擁有前兩代半導(dǎo)體材料無法比擬的優(yōu)點，如具有高擊穿電場、高飽和電子速度、高熱導(dǎo)率、高電子密度、高遷移率等特點，可實現(xiàn)高壓、高溫、高頻、高抗輻射能力。因此，第三代半導(dǎo)體在電力電子方面有廣闊的應(yīng)用前景，可以廣泛應(yīng)用于5G通信、工業(yè)機電、軌道交通、消費電子等領(lǐng)域，應(yīng)用前景廣闊、市場容量增長潛力巨大。
國家知識產(chǎn)權(quán)局學(xué)術(shù)委員會編寫的第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)專利分析報告內(nèi)的數(shù)據(jù)顯示，2017年，碳化硅、氮化鎵在電力電子器件市場規(guī)模合計達2.9億~3.3億美元，意味著2017年第三代半導(dǎo)體電力電子器件的市場占有率已經(jīng)達到2.2%~2.5%，在2020年將超過10億美元，并將于2025年達到37億美元。
也有觀點認為，由于第三代半導(dǎo)體材料及應(yīng)用產(chǎn)業(yè)發(fā)明并實用于本世紀初年，各國的研究水平相差不遠，還未形成規(guī)模壟斷，在第三代半導(dǎo)體光電子材料和器件領(lǐng)域與國際先進水平相比處于并跑狀態(tài)，在市場需求和產(chǎn)業(yè)化水平方面處于領(lǐng)跑狀態(tài)，隨著國家戰(zhàn)略層面支持力度的加大，加上在5G、新能源汽車、能源互聯(lián)網(wǎng)、軌道交通、國防軍備等下游應(yīng)用領(lǐng)域快速發(fā)展帶動下，第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)將成為未來半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要引擎。
因此，業(yè)界普遍認為，國內(nèi)企業(yè)積極準備，主動布局，是一個順應(yīng)產(chǎn)業(yè)和技術(shù)潮流的事情。及早布局，可以避免目前以硅為代表的二代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的被動局面。
“第三代半導(dǎo)體技術(shù)，我國與國外在技術(shù)上差距小，大力發(fā)展第三代半導(dǎo)體能夠使我們具有和國際巨頭齊頭并進和換道超車的條件。”華微電子也認為，伴隨科技創(chuàng)新浪潮席卷全球，新能源汽車及充電樁、5G等新一代通信技術(shù)、光伏等飛速發(fā)展，半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展空間巨大。同時這些應(yīng)用也對功率半導(dǎo)體提出了新的要求，第三代半導(dǎo)體以其優(yōu)異的性能和潛力，成為電力電子器件發(fā)展的新趨勢。
積極布局
在過去的兩年，受益于整個半導(dǎo)體行業(yè)宏觀政策利好、資本市場追捧、地方積極推進、企業(yè)廣泛進入等因素，第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)穩(wěn)步發(fā)展，涌現(xiàn)了第三代半導(dǎo)體材料投資熱潮。
不過，第三代半導(dǎo)體并非是在第一代、第二代半導(dǎo)體的技術(shù)上進行一種簡單的迭代，而是一個全新的技術(shù)架構(gòu)。這要求真正有能力、有自主知識產(chǎn)權(quán)的企業(yè)能夠沉淀下來去做這件事。
在過去的半個多世紀中，華微電子持續(xù)突破諸多關(guān)鍵技術(shù)，加速推動功率半導(dǎo)體器件的國產(chǎn)化替代，助力我國工業(yè)強基與民族產(chǎn)業(yè)發(fā)展，成為具有國際競爭力的功率半導(dǎo)體企業(yè)。
“最大的瓶頸是原材料。”華微電子表示，我國原材料的質(zhì)量、制備問題亟待破解；另外相關(guān)材料制備的關(guān)鍵設(shè)備依靠進口；SiC、GaN材料和器件方面的研究工作比較晚，與國外相比水平還有差距；其應(yīng)用技術(shù)的研究比較關(guān)鍵，若相關(guān)配套技術(shù)及產(chǎn)品跟不上，第三代半導(dǎo)體的材料及器件的作用和效率可能會發(fā)揮不好。
作為首家國內(nèi)功率半導(dǎo)體器件領(lǐng)域上市公司，華微電子堅持生產(chǎn)一代、儲備一代、研發(fā)一代的技術(shù)開發(fā)戰(zhàn)略，早已積極布局以SiC和GaN為代表的第三代半導(dǎo)體器件的研發(fā)、制造。
在5G、新能源汽車、能源互聯(lián)網(wǎng)、軌道交通、國防軍備等下游應(yīng)用領(lǐng)域快速發(fā)展帶動下，第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)將成為未來半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要引擎。因此，業(yè)界普遍認為，國內(nèi)企業(yè)積極準備，主動布局，是一個順應(yīng)產(chǎn)業(yè)和技術(shù)潮流的事情。及早布局，可以避免目前以硅為代表的二代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的被動局面。
“目前SiC產(chǎn)品已經(jīng)可以提供二極管產(chǎn)品、GaN器件可以提供快充使用的FET。”華微電子表示，下一步，將進一步發(fā)揮公司的IDM模式的優(yōu)勢，集中精力研究三代半導(dǎo)體的關(guān)鍵產(chǎn)品技術(shù)和應(yīng)用技術(shù)，完善相關(guān)生產(chǎn)線開發(fā)和制造能力，為消費類、工業(yè)和汽車電子領(lǐng)域提供優(yōu)異的三代半導(dǎo)體電力電子器件。
為擴大公司生產(chǎn)線，2019年，華微電子以每股3.90元價格公開發(fā)行2.1億股（占發(fā)行后總股本22.08%），募集資金總額8.3億元，用于新型電力電子器件基地項目（二期）投資。
華微電子介紹，新型電力電子器件基地項目（二期）建成以后能夠有力地補充公司的產(chǎn)品種類和提升產(chǎn)品性能。二期項目規(guī)劃的產(chǎn)品主要是中低壓MOSFET、IGBT和超結(jié)MOSFET產(chǎn)品，主要應(yīng)用市場是電池保護、電動工具、基站電源、工業(yè)控制、充電樁和汽車電子，在這些領(lǐng)域華微電子產(chǎn)品技術(shù)儲備完善，建成后可以快速發(fā)揮IDM模式的優(yōu)勢，快速提升產(chǎn)品線的盈利能力。在當前國產(chǎn)化替代趨勢的環(huán)境下，有望快速突破高端領(lǐng)域。
“未來，第三代半導(dǎo)體將與第一代、第二代半導(dǎo)體技術(shù)互補發(fā)展，對節(jié)能減排、產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級、催生新的經(jīng)濟增長點發(fā)揮重要作用?！睒I(yè)內(nèi)人士認為，在國家全面推行“中國智造”大背景下，人工智能、新能源汽車、5G通信等越來越受到重視，第三代半導(dǎo)體材料受益于這些產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，將邁進發(fā)展快車道，同時，以華微電子為代表的半導(dǎo)體企業(yè)也將獲得長遠發(fā)展。
《中國經(jīng)營報》記者王登海北京報道
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