第三代半導體跑出加速度！

2020年，新基建產業站在了風口上。在以5G、物聯網、工業互聯網等為代表的新基建主要領域中，第三代半導體承擔著重要角色。

有消息稱，第三代半導體產業將寫入“十四五”規劃之中，計劃2021年至2025年，舉全國之力，在教育、科研、開發、融資、應用等各個方面對第三代半導體發展提供廣泛支持，以期實現產業獨立自主。

該消息得到業內人士的證實，日前，在南京世界半導體大會暨第三代半導體產業發展高峰論壇上，國家新材料產業發展專家咨詢委員會委員、第三代半導體產業技術創新戰略聯盟理事長吳玲透露：國家2030計劃和“十四五”國家研發計劃都已經明確，第三代半導體是重要發展方向，現在到了動議討論實施方案的階段。

產業迎擴產熱潮

據了解，國際上一般把禁帶寬度（Eg）大于或等于2.3電子伏特（eV）的半導體材料稱之為第三代半導體材料，常見的第三代半導體材料包括：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發展相對成熟，已經開始產業化應用，而金剛石、氧化鋅、氮化鋁等材料尚處于研發起步階段。

根據美國半導體行業協會（SIA）數據顯示，2019年12月份全球半導體銷售額為361億美元，同比下滑了5.5%，其中美國市場營收74.9億美元，同比下滑了10.8%；歐洲市場營收32億美元，下滑了7.6%；日本市場營收30.4億美元，同比下滑了8.3%；中國市場營收128.1億美元，同比增長了0.8%；亞太其他地區營收95.6億美元，同比下滑了7.5%。

中國市場的半導體銷售占了全球的1/3，是份額最大的，相當于美國、歐盟及日本的總和，這主要是因為中國是全球制造的中心，尤其是電腦、手機產量第一，消耗了最多的芯片。

據SIA日前發布的2019年全球半導體市場報告指出，2019年全球半導體市場營收4121億美元，其中占比最多的是存儲芯片，但下滑也是最厲害的，平均銷售額下滑了32.6%（均價下滑嚴重但容量出貨增長），其中內存銷售額下滑了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，而廣電產品則是去年的亮點，銷售額增加了9.3%。

放眼國際，2019年全球半導體產業整體處于低迷期，但第三代半導體技術、產品、市場、投資均呈現較高增長態勢。

據報道，國際企業紛紛加強在第三代半導體領域的布局，通過調整業務領域，擴大產能供給，整合并購，增強競爭能力。全球迎來擴產熱潮，碳化硅成為巨頭布局熱點，產能大幅增加。中游企業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體器件廠商都簽訂了長期供貨協議。車企牽頭，第三代半導體產品逐漸進入各汽車集團的主流供應鏈。產品供應上量，價差持續縮小，碳化硅、氮化鎵產品性價比開始凸顯，部分產品與硅產品的價差已經縮小。

市場應用方面，第三代半導體產品滲透速度加快，應用領域不斷擴張，汽車電子、5G 通信、快充電源及軍事應用等幾大動力帶領市場快速增長。

國內市場方面，新基建的加碼為我國第三代半導體產業發展提供了寶貴機遇。無論是5G、新能源汽車還是工業互聯網等，新基建各個產業的建設都與半導體技術的發展息息相關。以氮化鎵為核心的射頻半導體，支撐著5G基站及工業互聯網系統的建設；以碳化硅以及絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）為核心的功率半導體，支撐著新能源汽車、充電樁、基站/數據中心電源、特高壓以及軌道交通系統的建設；以智能芯片為核心的系統級芯片，支撐著數據中心、人工智能系統的建設。

據不完全統計，國內今年1-8月所披露新開工以及新簽約第三代半導體產業項目的投資總額已超450億元，其中包括兩家上市公司三安光電與露笑科技。事實上兩者在此前已在第三代半導體領域有所投資，尤其是三安光電已布局多年，如今再斥下巨資投建項目，可見十分看好對第三代半導體產業的發展前景。

除了企業投資外，近年來全國各地布局發展第三代半導體，初步形成了京津冀、長三角、珠三角、閩三角、中西部等五大重點發展區域。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，并發展起多個產業集聚區，包括北京順義第三代半導體創新

產業集聚區、山東濟南寬禁帶半導體產業小鎮、深圳坪山第三代半導體產業集聚區等。

業內人士預計，第三代半導體已吸引了國內各省地政府、大中小企業以及各界資本的投資布局，后續預期仍將有更多企業及資本入場?？傮w而言，盡管 2019 年外部宏觀環境不利，半導體產業整體處于低谷期，但第三代半導體產業實現逆勢增長，國內外產業均步入發展快車道。

國產市場加快啟動

據悉，中國第三代半導體產業從2015年開始高速增長，自2018年“中興事件”“華為事件”等系列事件發生后，警醒了業內對硬科技缺失的重視。從國家層面到企業均開始推進半導體核心技術國產自主化，實現供應鏈安全可控，這加速了半導體器件的國產化替代進程。

以華為為代表的應用企業均在調整供應鏈，扶持國內企業。2019年，三安集成、山東天岳、天科合達、泰科天潤、國聯萬眾、蘇州能訊等國內第三代半導體企業的上中游產品均獲得了難得的下游用戶驗證機會，進入了多個關鍵廠商供應鏈，逐步開始了以銷促產的“良性循環”。

此外，第三代半導體以氮化鎵、碳化硅、硒化鋅等寬帶半導體原料為主。與第一代和第二代半導體材料相比，第三代半導體材料具有更寬的禁帶寬度、更高的擊穿電場、更高的熱導率、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，可廣泛應用在高壓、高頻、高溫以及高可靠性等領域，包括射頻通信、雷達、衛星、電源管理、汽車電子、工業電力電子等。

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、大數據中心、人工智能和工業互聯網等領域也均將為氮化鎵、碳化硅等第三代半導體帶來市場需求。

可以看到，氮化鎵和碳化硅為首的第三代半導體是支持新基建的核心材料，以及第三代半導體器件在新興應用領域的滲透迅猛，發展第三代半導體產業意義不言而喻。

雖然我國第三代半導體產業起步相對較晚，但是得益于近些年國家政策支持、市場需求驅動，產業得到快速發展，已基本形成了涵蓋上游襯底、外延片，中游器件設計、器件制造及模塊、下游應用等環節的產業鏈布局。在新基建的加持下，國內龍頭企業紛紛加強在第三代半導體領域的布局，通過調整業務領域，擴大產能供給，整合并購，增強競爭能力。

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

碳化硅方面，我國襯底企業主要有山東天岳、天科合達、中科鋼研節能、世紀金光等，外延片企業主要有瀚天天成、天域半導體、世紀金光等，器件制造方面有廈門三安集成、海威華芯等。

材料方面，2019年氮化鎵襯底已實現2-3英寸襯底小批量產業化，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現6英寸產業化和8英寸材料的樣品研發。碳化硅襯底4英寸導電和半絕緣襯底已實現產業化，6英寸導電襯底小批量供貨，已經研制出8英寸襯底；碳化硅同質外延目前商業化的尺寸為4-6英寸等。

專家指出，我國在第三代半導體研發、產業領域有一定的基礎，盡管與國際巨頭仍有差距，但中國作為全球最大的半導體消費市場，在市場風口到來、產業火熱加碼布局等利好因素加持下，未來，第三代半導體也將成為我國半導體產業提升的重要突破口。

還可以看到的是，隨著相關企業持續擴增產能、降低生產成本、提高產品可靠性，國產第三代半導體器件在下游應用市場的滲透率將日漸提升，進一步推動國產替代進程。

來源：化合物半導體市場

責任編輯：haq