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近日，據(jù)國(guó)家新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展專家咨詢委員會(huì)委員介紹，國(guó)家2030計(jì)劃和“十四五”國(guó)家研發(fā)計(jì)劃已明確第三代半導(dǎo)體是重要發(fā)展方向。
與第一、二代半導(dǎo)體材料相比，以碳化硅（SiC）、氮化鎵（GaN）為代表的第三代半導(dǎo)體材料具有更寬的禁帶寬度、更高的導(dǎo)熱率、更高的抗輻射能力、更大的電子飽和漂移速率等特性，可以實(shí)現(xiàn)更好的電子濃度和運(yùn)動(dòng)控制，特別是在苛刻條件下備受青睞，在5G、新能源汽車、消費(fèi)電子、新一代顯示、航空航天等領(lǐng)域有重要應(yīng)用。
資料來(lái)源：銳觀網(wǎng)、國(guó)海證券研究所
資料顯示，相對(duì)于傳統(tǒng)的硅材料，SiC的禁帶寬度是硅的3倍；導(dǎo)熱率為硅的4-5倍；擊穿電壓為硅的8倍；電子飽和漂移速率為硅的2倍，因此，碳化硅更適用于制造耐高溫、耐高壓，耐大電流的高頻大功率器件。
產(chǎn)業(yè)格局：美歐日三足鼎立 國(guó)內(nèi)企業(yè)有望實(shí)現(xiàn)彎道超車
從產(chǎn)業(yè)發(fā)展格局來(lái)看，全球SiC的產(chǎn)業(yè)格局呈現(xiàn)美國(guó)、歐洲、日本三足鼎立的態(tài)勢(shì)。美國(guó)的科銳、德國(guó)的英飛凌、日本的羅姆這三家公司占據(jù)了全球SiC市場(chǎng)約70％的份額，其中科銳、羅姆實(shí)現(xiàn)了從SiC襯底、外延、設(shè)計(jì)、器件及模塊制造的全產(chǎn)業(yè)鏈布局。
根據(jù)Omdia《2020年SiC和GaN功率半導(dǎo)體報(bào)告》，到2020年底，全球SiC和GaN功率半導(dǎo)體的銷售收入預(yù)計(jì)將從2018年的5.71億美元增至8.54億美元。未來(lái)十年的將保持年均兩位數(shù)增速，到2029年或?qū)⒊^50億美元。
資料顯示，目前國(guó)內(nèi)廠商正在布局第三代半導(dǎo)體的設(shè)備、襯底、外延和器件全產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)，包括難度最大的襯底長(zhǎng)晶環(huán)節(jié)，自動(dòng)化程度較高的外延環(huán)節(jié)和應(yīng)用于下游市場(chǎng)的器件環(huán)節(jié)。如露笑科技發(fā)布2020年度非公開發(fā)行股票預(yù)案，擬募集資金總額不超過10億元，用于“新建碳化硅襯底片產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目”、“碳化硅研發(fā)中心項(xiàng)目”等；耐威科技公告稱，擬投資設(shè)立全資子公司聚能海芯，以此作為項(xiàng)目公司，組織資源投資建設(shè)自主氮化鎵微波及功率器件生產(chǎn)線。
國(guó)海證券研報(bào)認(rèn)為，第三代半導(dǎo)體工藝產(chǎn)線對(duì)設(shè)備要求相對(duì)較低，國(guó)內(nèi)企業(yè)和國(guó)外龍頭差距相較于第一、二代半導(dǎo)體較小，國(guó)內(nèi)公司存在彎道超車機(jī)會(huì)。第三代半導(dǎo)體市場(chǎng)空間廣闊。一方面，第三代半導(dǎo)體下游應(yīng)用切中了“新基建”中5G基站、特高壓、新能源充電樁、城際高鐵交主要領(lǐng)域，另一方面，第三代半導(dǎo)體產(chǎn)品主要使用成熟制程工藝，在美國(guó)持續(xù)升級(jí)對(duì)我國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)技術(shù)封鎖的大環(huán)境中，第三代半導(dǎo)體有望成為我國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)突圍先鋒，相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)將充分受益。
“政策+資金”扶持 半導(dǎo)體材料國(guó)產(chǎn)化替代加速
實(shí)際上，第三代半導(dǎo)體被認(rèn)為是具有重大影響的戰(zhàn)略技術(shù)，其技術(shù)及應(yīng)用的突破成為全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)新的戰(zhàn)略高地，各國(guó)政府紛紛加緊在第三代半導(dǎo)體領(lǐng)域的部署。
據(jù)了解，美國(guó)從2014年初，就成立了“下一代功率電子技術(shù)國(guó)家制造業(yè)創(chuàng)新中心”，期望通過加強(qiáng)第三代半導(dǎo)體技術(shù)的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化，使美國(guó)占領(lǐng)下一代功率電子產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)。
日本建立了“下一代功率半導(dǎo)體封裝技術(shù)開發(fā)聯(lián)盟”，由大阪大學(xué)牽頭，協(xié)同羅姆、三菱電機(jī)、松下電器等18家從事SiC和GaN材料、器件以及應(yīng)用技術(shù)開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化的企業(yè)、大學(xué)和研究中心，共同開發(fā)適應(yīng)SiC和GaN等下一代功率半導(dǎo)體特點(diǎn)的先進(jìn)封裝技術(shù)。
歐洲啟動(dòng)了產(chǎn)學(xué)研項(xiàng)目“LASTP OWER”，由意法半導(dǎo)體公司牽頭，協(xié)同來(lái)自意大利、德國(guó)、法國(guó)、瑞典、希臘和波蘭等六個(gè)歐洲國(guó)家的私營(yíng)企業(yè)、大學(xué)和公共研究中心，聯(lián)合攻關(guān)SiC和GaN的關(guān)鍵技術(shù)。
而我國(guó)也在“中國(guó)制造2025”計(jì)劃中明確提出要大力發(fā)展第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)。2015年5月，中國(guó)建立第三代半導(dǎo)體材料及應(yīng)用聯(lián)合創(chuàng)新基地，搶占第三代半導(dǎo)體戰(zhàn)略新高地；國(guó)家科技部、工信部、北京市科委牽頭成立第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟（CASA），推動(dòng)我國(guó)第三代半導(dǎo)體材料及器件研發(fā)和相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
近日，有消息人士透露，為加大扶持集成電路裝備和材料業(yè)發(fā)展，上海市近期將制定出臺(tái)專項(xiàng)扶持政策，簡(jiǎn)稱“珠鏈計(jì)劃”，重點(diǎn)支持6家本地集成電路裝備和材料企業(yè)，分別為：中微半導(dǎo)體設(shè)備（上海）股份有限公司、盛美半導(dǎo)體設(shè)備（上海）有限公司、安集微電子科技（上海）股份有限公司、上海萬(wàn)業(yè)企業(yè)股份有限公司、上海新昇半導(dǎo)體科技有限公司、上海至純潔凈系統(tǒng)科技股份有限公司。
除了政策扶持外，在資金扶持上，“國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金”二期注冊(cè)資本達(dá) 2041.5億元，將重點(diǎn)扶持半導(dǎo)體裝備及材料領(lǐng)域，有望加速推動(dòng)半導(dǎo)體材料的國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程。
附：45家涉足第三代半導(dǎo)體的A股上市公司（財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)為2020年中報(bào)數(shù)據(jù)）：
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