近日，據國家新材料產業發展專家咨詢委員會委員介紹，國家2030計劃和“十四五”國家研發計劃已明確第三代半導體是重要發展方向。
與第一、二代半導體材料相比，以碳化硅（SiC）、氮化鎵（GaN）為代表的第三代半導體材料具有更寬的禁帶寬度、更高的導熱率、更高的抗輻射能力、更大的電子飽和漂移速率等特性，可以實現更好的電子濃度和運動控制，特別是在苛刻條件下備受青睞，在5G、新能源汽車、消費電子、新一代顯示、航空航天等領域有重要應用。
資料來源：銳觀網、國海證券研究所
資料顯示，相對于傳統的硅材料，SiC的禁帶寬度是硅的3倍；導熱率為硅的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。
產業格局：美歐日三足鼎立 國內企業有望實現彎道超車
從產業發展格局來看，全球SiC的產業格局呈現美國、歐洲、日本三足鼎立的態勢。美國的科銳、德國的英飛凌、日本的羅姆這三家公司占據了全球SiC市場約70％的份額，其中科銳、羅姆實現了從SiC襯底、外延、設計、器件及模塊制造的全產業鏈布局。
根據Omdia《2020年SiC和GaN功率半導體報告》，到2020年底，全球SiC和GaN功率半導體的銷售收入預計將從2018年的5.71億美元增至8.54億美元。未來十年的將保持年均兩位數增速，到2029年或將超過50億美元。
資料顯示，目前國內廠商正在布局第三代半導體的設備、襯底、外延和器件全產業鏈環節，包括難度最大的襯底長晶環節，自動化程度較高的外延環節和應用于下游市場的器件環節。如露笑科技發布2020年度非公開發行股票預案，擬募集資金總額不超過10億元，用于“新建碳化硅襯底片產業化項目”、“碳化硅研發中心項目”等；耐威科技公告稱，擬投資設立全資子公司聚能海芯，以此作為項目公司，組織資源投資建設自主氮化鎵微波及功率器件生產線。
國海證券研報認為，第三代半導體工藝產線對設備要求相對較低，國內企業和國外龍頭差距相較于第一、二代半導體較小，國內公司存在彎道超車機會。第三代半導體市場空間廣闊。一方面，第三代半導體下游應用切中了“新基建”中5G基站、特高壓、新能源充電樁、城際高鐵交主要領域，另一方面，第三代半導體產品主要使用成熟制程工藝，在美國持續升級對我國半導體產業技術封鎖的大環境中，第三代半導體有望成為我國半導體產業突圍先鋒，相關產業鏈上下游企業將充分受益。
“政策+資金”扶持 半導體材料國產化替代加速
實際上，第三代半導體被認為是具有重大影響的戰略技術，其技術及應用的突破成為全球半導體產業新的戰略高地，各國政府紛紛加緊在第三代半導體領域的部署。
據了解，美國從2014年初，就成立了“下一代功率電子技術國家制造業創新中心”，期望通過加強第三代半導體技術的研發和產業化，使美國占領下一代功率電子產業市場。
日本建立了“下一代功率半導體封裝技術開發聯盟”，由大阪大學牽頭，協同羅姆、三菱電機、松下電器等18家從事SiC和GaN材料、器件以及應用技術開發及產業化的企業、大學和研究中心，共同開發適應SiC和GaN等下一代功率半導體特點的先進封裝技術。
歐洲啟動了產學研項目“LASTP OWER”，由意法半導體公司牽頭，協同來自意大利、德國、法國、瑞典、希臘和波蘭等六個歐洲國家的私營企業、大學和公共研究中心，聯合攻關SiC和GaN的關鍵技術。
而我國也在“中國制造2025”計劃中明確提出要大力發展第三代半導體產業。2015年5月，中國建立第三代半導體材料及應用聯合創新基地，搶占第三代半導體戰略新高地；國家科技部、工信部、北京市科委牽頭成立第三代半導體產業技術創新戰略聯盟（CASA），推動我國第三代半導體材料及器件研發和相關產業發展。
近日，有消息人士透露，為加大扶持集成電路裝備和材料業發展，上海市近期將制定出臺專項扶持政策，簡稱“珠鏈計劃”，重點支持6家本地集成電路裝備和材料企業，分別為：中微半導體設備（上海）股份有限公司、盛美半導體設備（上海）有限公司、安集微電子科技（上海）股份有限公司、上海萬業企業股份有限公司、上海新昇半導體科技有限公司、上海至純潔凈系統科技股份有限公司。
除了政策扶持外，在資金扶持上，“國家集成電路產業投資基金”二期注冊資本達 2041.5億元，將重點扶持半導體裝備及材料領域，有望加速推動半導體材料的國產化進程。
附：45家涉足第三代半導體的A股上市公司（財務數據為2020年中報數據）：
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