第三代半導(dǎo)體跑出加速度！

2020年，新基建產(chǎn)業(yè)站在了風(fēng)口上。在以5G、物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等為代表的新基建主要領(lǐng)域中，第三代半導(dǎo)體承擔(dān)著重要角色。

有消息稱，第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)將寫入“十四五”規(guī)劃之中，計(jì)劃2021年至2025年，舉全國(guó)之力，在教育、科研、開發(fā)、融資、應(yīng)用等各個(gè)方面對(duì)第三代半導(dǎo)體發(fā)展提供廣泛支持，以期實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)獨(dú)立自主。

該消息得到業(yè)內(nèi)人士的證實(shí)，日前，在南京世界半導(dǎo)體大會(huì)暨第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展高峰論壇上，國(guó)家新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展專家咨詢委員會(huì)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(zhǎng)吳玲透露：國(guó)家2030計(jì)劃和“十四五”國(guó)家研發(fā)計(jì)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(dòng)議討論實(shí)施方案的階段。

產(chǎn)業(yè)迎擴(kuò)產(chǎn)熱潮

據(jù)了解，國(guó)際上一般把禁帶寬度（Eg）大于或等于2.3電子伏特（eV）的半導(dǎo)體材料稱之為第三代半導(dǎo)體材料，常見的第三代半導(dǎo)體材料包括：碳化硅、氮化鎵、金剛石、氧化鋅、氮化鋁等。其中，碳化硅和氮化鎵技術(shù)發(fā)展相對(duì)成熟，已經(jīng)開始產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，而金剛石、氧化鋅、氮化鋁等材料尚處于研發(fā)起步階段。

根據(jù)美國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)（SIA）數(shù)據(jù)顯示，2019年12月份全球半導(dǎo)體銷售額為361億美元，同比下滑了5.5%，其中美國(guó)市場(chǎng)營(yíng)收74.9億美元，同比下滑了10.8%；歐洲市場(chǎng)營(yíng)收32億美元，下滑了7.6%；日本市場(chǎng)營(yíng)收30.4億美元，同比下滑了8.3%；中國(guó)市場(chǎng)營(yíng)收128.1億美元，同比增長(zhǎng)了0.8%；亞太其他地區(qū)營(yíng)收95.6億美元，同比下滑了7.5%。

中國(guó)市場(chǎng)的半導(dǎo)體銷售占了全球的1/3，是份額最大的，相當(dāng)于美國(guó)、歐盟及日本的總和，這主要是因?yàn)橹袊?guó)是全球制造的中心，尤其是電腦、手機(jī)產(chǎn)量第一，消耗了最多的芯片。

據(jù)SIA日前發(fā)布的2019年全球半導(dǎo)體市場(chǎng)報(bào)告指出，2019年全球半導(dǎo)體市場(chǎng)營(yíng)收4121億美元，其中占比最多的是存儲(chǔ)芯片，但下滑也是最厲害的，平均銷售額下滑了32.6%（均價(jià)下滑嚴(yán)重但容量出貨增長(zhǎng)），其中內(nèi)存銷售額下滑了37.1%，閃存銷售額下滑了25.9%。微處理器去年的銷售額是664億美元，占比第三，而廣電產(chǎn)品則是去年的亮點(diǎn)，銷售額增加了9.3%。

放眼國(guó)際，2019年全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)整體處于低迷期，但第三代半導(dǎo)體技術(shù)、產(chǎn)品、市場(chǎng)、投資均呈現(xiàn)較高增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。

據(jù)報(bào)道，國(guó)際企業(yè)紛紛加強(qiáng)在第三代半導(dǎo)體領(lǐng)域的布局，通過調(diào)整業(yè)務(wù)領(lǐng)域，擴(kuò)大產(chǎn)能供給，整合并購(gòu)，增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)能力。全球迎來(lái)擴(kuò)產(chǎn)熱潮，碳化硅成為巨頭布局熱點(diǎn)，產(chǎn)能大幅增加。中游企業(yè)開始提前鎖定上游材料貨源，科銳與除羅姆之外的主要半導(dǎo)體器件廠商都簽訂了長(zhǎng)期供貨協(xié)議。車企牽頭，第三代半導(dǎo)體產(chǎn)品逐漸進(jìn)入各汽車集團(tuán)的主流供應(yīng)鏈。產(chǎn)品供應(yīng)上量，價(jià)差持續(xù)縮小，碳化硅、氮化鎵產(chǎn)品性價(jià)比開始凸顯，部分產(chǎn)品與硅產(chǎn)品的價(jià)差已經(jīng)縮小。

市場(chǎng)應(yīng)用方面，第三代半導(dǎo)體產(chǎn)品滲透速度加快，應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)張，汽車電子、5G 通信、快充電源及軍事應(yīng)用等幾大動(dòng)力帶領(lǐng)市場(chǎng)快速增長(zhǎng)。

國(guó)內(nèi)市場(chǎng)方面，新基建的加碼為我國(guó)第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了寶貴機(jī)遇。無(wú)論是5G、新能源汽車還是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等，新基建各個(gè)產(chǎn)業(yè)的建設(shè)都與半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展息息相關(guān)。以氮化鎵為核心的射頻半導(dǎo)體，支撐著5G基站及工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的建設(shè)；以碳化硅以及絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）為核心的功率半導(dǎo)體，支撐著新能源汽車、充電樁、基站/數(shù)據(jù)中心電源、特高壓以及軌道交通系統(tǒng)的建設(shè)；以智能芯片為核心的系統(tǒng)級(jí)芯片，支撐著數(shù)據(jù)中心、人工智能系統(tǒng)的建設(shè)。

據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，國(guó)內(nèi)今年1-8月所披露新開工以及新簽約第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目的投資總額已超450億元，其中包括兩家上市公司三安光電與露笑科技。事實(shí)上兩者在此前已在第三代半導(dǎo)體領(lǐng)域有所投資，尤其是三安光電已布局多年，如今再斥下巨資投建項(xiàng)目，可見十分看好對(duì)第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展前景。

除了企業(yè)投資外，近年來(lái)全國(guó)各地布局發(fā)展第三代半導(dǎo)體，初步形成了京津冀、長(zhǎng)三角、珠三角、閩三角、中西部等五大重點(diǎn)發(fā)展區(qū)域。北京、河北、山東、浙江、江蘇、廣東、福建、重慶、成都、陜西等省市均著手布局，并發(fā)展起多個(gè)產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)，包括北京順義第三代半導(dǎo)體創(chuàng)新

產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)、山東濟(jì)南寬禁帶半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)小鎮(zhèn)、深圳坪山第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)等。

業(yè)內(nèi)人士預(yù)計(jì)，第三代半導(dǎo)體已吸引了國(guó)內(nèi)各省地政府、大中小企業(yè)以及各界資本的投資布局，后續(xù)預(yù)期仍將有更多企業(yè)及資本入場(chǎng)?？傮w而言，盡管 2019 年外部宏觀環(huán)境不利，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)整體處于低谷期，但第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)逆勢(shì)增長(zhǎng)，國(guó)內(nèi)外產(chǎn)業(yè)均步入發(fā)展快車道。

國(guó)產(chǎn)市場(chǎng)加快啟動(dòng)

據(jù)悉，中國(guó)第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)從2015年開始高速增長(zhǎng)，自2018年“中興事件”“華為事件”等系列事件發(fā)生后，警醒了業(yè)內(nèi)對(duì)硬科技缺失的重視。從國(guó)家層面到企業(yè)均開始推進(jìn)半導(dǎo)體核心技術(shù)國(guó)產(chǎn)自主化，實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈安全可控，這加速了半導(dǎo)體器件的國(guó)產(chǎn)化替代進(jìn)程。

以華為為代表的應(yīng)用企業(yè)均在調(diào)整供應(yīng)鏈，扶持國(guó)內(nèi)企業(yè)。2019年，三安集成、山東天岳、天科合達(dá)、泰科天潤(rùn)、國(guó)聯(lián)萬(wàn)眾、蘇州能訊等國(guó)內(nèi)第三代半導(dǎo)體企業(yè)的上中游產(chǎn)品均獲得了難得的下游用戶驗(yàn)證機(jī)會(huì)，進(jìn)入了多個(gè)關(guān)鍵廠商供應(yīng)鏈，逐步開始了以銷促產(chǎn)的“良性循環(huán)”。

此外，第三代半導(dǎo)體以氮化鎵、碳化硅、硒化鋅等寬帶半導(dǎo)體原料為主。與第一代和第二代半導(dǎo)體材料相比，第三代半導(dǎo)體材料具有更寬的禁帶寬度、更高的擊穿電場(chǎng)、更高的熱導(dǎo)率、更高的電子飽和速率及更高的抗輻射能力，更適合于制作高溫、高頻、大功率及抗輻射器件，可廣泛應(yīng)用在高壓、高頻、高溫以及高可靠性等領(lǐng)域，包括射頻通信、雷達(dá)、衛(wèi)星、電源管理、汽車電子、工業(yè)電力電子等。

新基建所覆蓋的5G基建、特高壓、城際高速鐵路和城際軌道交通、新能源汽車充電樁、大數(shù)據(jù)中心、人工智能和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域也均將為氮化鎵、碳化硅等第三代半導(dǎo)體帶來(lái)市場(chǎng)需求。

可以看到，氮化鎵和碳化硅為首的第三代半導(dǎo)體是支持新基建的核心材料，以及第三代半導(dǎo)體器件在新興應(yīng)用領(lǐng)域的滲透迅猛，發(fā)展第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)意義不言而喻。

雖然我國(guó)第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)起步相對(duì)較晚，但是得益于近些年國(guó)家政策支持、市場(chǎng)需求驅(qū)動(dòng)，產(chǎn)業(yè)得到快速發(fā)展，已基本形成了涵蓋上游襯底、外延片，中游器件設(shè)計(jì)、器件制造及模塊、下游應(yīng)用等環(huán)節(jié)的產(chǎn)業(yè)鏈布局。在新基建的加持下，國(guó)內(nèi)龍頭企業(yè)紛紛加強(qiáng)在第三代半導(dǎo)體領(lǐng)域的布局，通過調(diào)整業(yè)務(wù)領(lǐng)域，擴(kuò)大產(chǎn)能供給，整合并購(gòu)，增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)能力。

據(jù)媒體報(bào)道，氮化鎵方面，我國(guó)襯底企業(yè)主要有東莞中稼半導(dǎo)體、蘇州納維科技、鎵特半導(dǎo)體等，外延片企業(yè)主要有晶湛半導(dǎo)體、聚能晶源、世紀(jì)金光、聚力成半導(dǎo)體等，器件設(shè)計(jì)方面有賽微電子，制造企業(yè)主要有海威華芯、廈門三安集成等，IDM企業(yè)主要有能訊高能半導(dǎo)體、能華微電子、英諾賽科、大連芯冠科技、華功半導(dǎo)體以及中電科十三所、中電科五十五所等。

碳化硅方面，我國(guó)襯底企業(yè)主要有山東天岳、天科合達(dá)、中科鋼研節(jié)能、世紀(jì)金光等，外延片企業(yè)主要有瀚天天成、天域半導(dǎo)體、世紀(jì)金光等，器件制造方面有廈門三安集成、海威華芯等。

材料方面，2019年氮化鎵襯底已實(shí)現(xiàn)2-3英寸襯底小批量產(chǎn)業(yè)化，4英寸可提供樣品；用于電力電子器件的硅基氮化鎵外延基本實(shí)現(xiàn)6英寸產(chǎn)業(yè)化和8英寸材料的樣品研發(fā)。碳化硅襯底4英寸導(dǎo)電和半絕緣襯底已實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，6英寸導(dǎo)電襯底小批量供貨，已經(jīng)研制出8英寸襯底；碳化硅同質(zhì)外延目前商業(yè)化的尺寸為4-6英寸等。

專家指出，我國(guó)在第三代半導(dǎo)體研發(fā)、產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域有一定的基礎(chǔ)，盡管與國(guó)際巨頭仍有差距，但中國(guó)作為全球最大的半導(dǎo)體消費(fèi)市場(chǎng)，在市場(chǎng)風(fēng)口到來(lái)、產(chǎn)業(yè)火熱加碼布局等利好因素加持下，未來(lái)，第三代半導(dǎo)體也將成為我國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)提升的重要突破口。

還可以看到的是，隨著相關(guān)企業(yè)持續(xù)擴(kuò)增產(chǎn)能、降低生產(chǎn)成本、提高產(chǎn)品可靠性，國(guó)產(chǎn)第三代半導(dǎo)體器件在下游應(yīng)用市場(chǎng)的滲透率將日漸提升，進(jìn)一步推動(dòng)國(guó)產(chǎn)替代進(jìn)程。

來(lái)源：化合物半導(dǎo)體市場(chǎng)

責(zé)任編輯：haq