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“新基建”再助力,国内第三代半导体产业缺口巨大,谁能把握住机会?

来源:新材料在线|

发表时间:2022-05-25

点击:13384

近年来,我国多次明确提出要加快“新基建的发展步伐。


2020 年 3 月,中共中央政治局常务委员会指出,加快推进国家规划已明确的重大工程和基础设施建设,加快 5G 网络、数据中心等新型基础设施建设进度。


“新基建”指发力于科技端的基础设施建设,主要包括七大领域:5G基站、特高压、城际高速铁路和城际轨道交通、新能源汽车充电桩、大数据中心、人工智能和工业互联网。


第三代半导体是中国“新基建”必不可少的材料。目前,以碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)为首的第三代半导体器件已经迅速进入了新能源汽车、射频、光电等应用领域,SiC主要应用在新能源汽车和射频等领域,GaN主要应用在光电等领域。


图表来源:新材料在线®

(数据来源:Yole、Omidia、赛迪顾问)


随着新能源汽车、射频、光电等下游应用市场增长迅速,第三代半导体芯片需求趋于旺盛。


图表来源:新材料在线®

(数据来源:Yole、英飞凌、方正证券)


2020年我国第三代半导体产能统计

图表来源:新材料在线®

(数据来源:CASA Research)


目前第三代半导体超过80%的产品依赖进口,国内存在较大缺口,企业纷纷加码项目。


2021年1月29日,纳维科技在苏州工业园区举行总部大楼奠基仪式,将建设GaN单晶衬底研发基地与高端产品生产基地,预计可年产氮化镓单晶衬底及外延片5万片。


2021年3月2日,斯达半导体拟募集资金总额不超过35亿元,将用于投资高压特色工艺功率芯片和SiC芯片研发及产业化项目、功率半导体模块生产线自动化改造项目和补充流动资金。


2021年6月23日,位于长沙高新产业园区的三安半导体正式点亮投产,总投资160亿元,可月产30,000片6寸SiC晶圆。


据新材料在线®不完全统计,2021年年初至2021年8月,约有70个第三代半导体项目在建。


站在“新基建”风口的第三代半导体,“危”与“机”并存,备受资本青睐的同时,技术该如何进一步突破成为业界的关键挑战。


SiC生产全流程

图片来源:宽禁带半导体技术创新联盟、赛瑞研究


全球第三代半导体巨头主要集中美国、欧洲、日本三个地区。目前,国内外第三代半导体技术有何新进展呢,新材料在线®盘点了去年以来各大第三代半导体厂商的动态。


图表来源:新材料在线®

(数据来源:Wolfspeed官网、罗姆公司年报、半导体行业观察、Yole等)


2021年11月8日,GaN功率芯片的行业领导者,美国的纳微半导体(Navitas Semiconductor)宣布推出新一代采用GaNSense技术的智能GaNFast氮化镓功率芯片。目标市场包括智能手机和笔记本电脑的快充充电器、一体机、电视、家庭网络和自动化设备。GaNSense技术已被用于部分一线消费电子品牌的氮化镓充电器上。


图片来源:纳微半导体


2021年12月12日,日本先进工业科学技术研究所(AIST)宣布,他们成功开发了GaN HEMT与 SiC SBD的集成单芯片原型,该原型混合晶体管实现了低导通电阻(GaN的特性)和非破坏性击穿能力(SiC二极管的优势),因此有望应用于要求高可靠性的电动汽车和光伏发电等领域。


该原型的横截面示意图


2022年5月10日,韩国GaN技术开发商Soft-EPi宣布成功开发并发布红色GaN外延片,可提升MicroLED的性能。Soft-EPi指出,由于技术难度高,目前全球仅4-5家企业能够生产GaN基红光LED。


Soft-EPi InGaN基红光LED波长谱


国内第三代半导体企业突破了多项新技术,并导入应用。


2021年4月25日消息,国星光电推出一系列第三代半导体新产品,新产品可以分为3大产品系列:SiC功率器件、GaN-DFN器件、功率模块。可广泛应用于大功率电源、充电桩、新能源汽车充电、手机快充等领域。


图片来源:国星光电


2021年12月26日,中车时代电气正式发布了自主研发的SiC大功率电驱产品C-Power 220s,该产品系统效率最高可达94%,适配于高端轿车、SUV等车型。


图片来源:中车时代电气


2022年1月5日,欧普照明表示今年将在驱动电源和光学技术方面进一步迭代创新,将GaN技术应用于照明驱动电源上,极大提高了电源的功率密度、缩小了电源的体积、节省了各类材料的使用,该技术运用在各类照明产品上,能实现灯具的小型化设计;在光学领域,公司对研发的微棱光学反射技术进行迭代升级,实现光效的卓越表现及成本的大幅降低。


图片来源:欧普照明


有业内人士认为,第三代半导体国产化趋势不可阻挡,随着国内技术的进步,将有非常广阔的发展空间。


5月27日(周五)15:00,新材料在线®特邀王占国院士进行线上分享,主题为《第三代半导体材料及其应用》,为大家深度解读第三代半导体!



想了解更多半导体资讯,推荐关注新材料在线®发布的《2022年半导体产业研究宝典》,目录如下:



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封面图源自于图虫创意


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