今后的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè),誰(shuí)能在寬禁帶半導(dǎo)體器件的競(jìng)爭(zhēng)中占得先機(jī),誰(shuí)就能引領(lǐng)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的潮流。這是目前很多半導(dǎo)體從業(yè)者的心聲。
當(dāng)前,Si?和 GaAs?材料制成半導(dǎo)體器件由于材料本身的限制已經(jīng)發(fā)展到極限,難以滿足當(dāng)今對(duì)功率半導(dǎo)體性能的需求。以寬禁帶為主要特征的第三代半導(dǎo)體以更高的擊穿電廠、更高的熱導(dǎo)率、更高的電子飽和漂移速率和更高的抗輻射能力,開(kāi)始在一些重點(diǎn)應(yīng)用領(lǐng)域(航天、LED 照明等)嶄露頭角。寬禁帶半導(dǎo)體性能遠(yuǎn)優(yōu)于第一代的 Si?和第二代的 GaAs。
9 月 14 日,由中國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)集團(tuán)和華登國(guó)際聯(lián)合主辦,華大半導(dǎo)體有限公司、中電華登信息產(chǎn)業(yè)基金、成都芯谷產(chǎn)業(yè)園發(fā)展有限公司承辦的 2018 國(guó)際泛半導(dǎo)體投資峰會(huì)在雙流·成都芯谷成功舉辦。會(huì)上,半導(dǎo)體業(yè)界大佬對(duì)《寬禁帶半導(dǎo)體的應(yīng)用與展望》論題進(jìn)行了分析和討論,為傳統(tǒng)半導(dǎo)體企業(yè)和投資基金開(kāi)展寬禁帶半導(dǎo)體研究和投資指點(diǎn)迷津。論壇由華登國(guó)際合伙人、中電華登信息產(chǎn)業(yè)基金首席投資官容志誠(chéng)博士主持。
圖:《寬禁帶半導(dǎo)體的應(yīng)用與展望》圓桌論壇
我們知道 SiC?是開(kāi)發(fā)最早的寬禁帶半導(dǎo)體材料,早在 1824?年就被發(fā)現(xiàn)了,但直到 1955 年,才有生產(chǎn)高品質(zhì) SiC?的方法出現(xiàn)。到了 1987?年,商業(yè)化生產(chǎn)的 SiC?開(kāi)始進(jìn)入市場(chǎng),但直到進(jìn)入 21?世紀(jì)后,SiC?的商業(yè)應(yīng)用才算全面鋪開(kāi)。除了 SiC?,GaN?半導(dǎo)體工藝近 20?年來(lái)發(fā)展態(tài)勢(shì)極為迅猛,已成為光電領(lǐng)域應(yīng)用最廣泛的第三代半導(dǎo)體材料之一?!皩捊麕?SiC 和 GaN?應(yīng)該是最多的。SiC 應(yīng)該是負(fù)責(zé)高溫,而 GaN?就是低壓這一塊,在未來(lái)應(yīng)該是這個(gè)方向?!盜EEE 會(huì)士、紐約倫斯勒理工學(xué)院電子、系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)工程部教授周達(dá)成在論壇現(xiàn)場(chǎng)講到。
談到半導(dǎo)體行業(yè)的新趨勢(shì)、新發(fā)展,有一個(gè)論題必將被提起:國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體崛起和超越。2016 年 12 月,國(guó)務(wù)院成立國(guó)家新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展領(lǐng)導(dǎo)小組,貫徹實(shí)施制造強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略,加快推進(jìn)新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展,將第三代半導(dǎo)體列為重點(diǎn)方向??梢?jiàn),國(guó)家和產(chǎn)業(yè)都意識(shí)到了第三代半導(dǎo)體的重要性。不過(guò),要打造一個(gè)新的半導(dǎo)體生態(tài)也著實(shí)不易。中國(guó)寬禁帶半導(dǎo)體及應(yīng)用產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟理事長(zhǎng)單位山東天岳副總裁孫克博士認(rèn)為:“基礎(chǔ)材料,尤其是 SiC 材料這一塊,是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心地方,因?yàn)楹蠖说暮芏喙に?,比如?a class="article-link" target="_blank" href="/tag/%E8%8A%AF%E7%89%87/">芯片、做模塊的可以可以借鑒于硅的。但是,材料的制備難度非常大,SiC 的制備和硅的制備不同,這是制約產(chǎn)業(yè)發(fā)展很核心的一塊。解決材料的問(wèn)題要降低材料的成本,提高材料的一致性。國(guó)內(nèi)跟美國(guó)相比還有幾年的差距,我們有一些關(guān)鍵性能可以跟美國(guó)保持相當(dāng),但一致性不好,成功率也沒(méi)有別人高?!?/p>
中國(guó) LED 產(chǎn)業(yè)與應(yīng)用聯(lián)盟秘書(shū)長(zhǎng)關(guān)白玉對(duì)孫克的觀點(diǎn)表示認(rèn)同,并做了相應(yīng)的補(bǔ)充。他表示:“在化合物半導(dǎo)體里面,材料是最重要的基礎(chǔ)。最重要的還有一個(gè)是封裝,在化合物半導(dǎo)體里面要做電力電子,最大的問(wèn)題是散熱?;衔锇雽?dǎo)體的一個(gè)優(yōu)勢(shì)來(lái)自于原料本身的溫度系數(shù),散熱的性能好;另一個(gè)整個(gè)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),化合物半導(dǎo)體到應(yīng)用環(huán)節(jié)不是單管是模塊,有各種各樣的模塊,來(lái)應(yīng)對(duì)不同領(lǐng)域的應(yīng)用?!?/p>
當(dāng)然,一個(gè)產(chǎn)業(yè)的快速崛起,最最核心的部分是人才?!叭耸侵R(shí)最大的載體,有了人才隊(duì)伍, 尤其是技術(shù)創(chuàng)新的隊(duì)伍,而且不斷地發(fā)展和加強(qiáng)自主創(chuàng)新能力,仍然是我們企業(yè)獲得成功的最主要的保障?!标P(guān)白玉對(duì)于產(chǎn)業(yè)發(fā)展問(wèn)題補(bǔ)充道。
有了材料、制造、人才等核心要素儲(chǔ)備之后,要促成一個(gè)行業(yè)的發(fā)展還需要系統(tǒng)化推進(jìn),注重綜合平衡。香港創(chuàng)能動(dòng)力(APS)創(chuàng)始人總裁周永昌指出:“要把整個(gè)寬禁帶半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈做起來(lái),要上下游共同開(kāi)發(fā),才可以把趁底、外延、器件、封裝到系統(tǒng)應(yīng)用整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈一起開(kāi)發(fā)。要是這樣做,中國(guó)很快就可以趕上國(guó)外?!?/p>
工業(yè)部電子科技委委員李晉湘則強(qiáng)調(diào):“寬禁帶的發(fā)展現(xiàn)在很熱,但是要按照它的產(chǎn)業(yè)規(guī)律來(lái)做,特別是防止碎片化。美國(guó)、日本的公司是集成在一個(gè)公司里面,從材料、器件、應(yīng)用是一體化,不像我們分的這么散,做趁底冒出來(lái)十多家,做外延十多家,投資公司這么多。我們的聯(lián)盟,我們的政府機(jī)構(gòu),我們的投資者,一定要關(guān)注,中國(guó)急需要出現(xiàn)大的企業(yè)集團(tuán)全投,把寬禁帶半導(dǎo)體的產(chǎn)業(yè)鏈牽起來(lái)?!?/p>
“產(chǎn)業(yè)發(fā)展是非常有前景的,把產(chǎn)業(yè)做起來(lái)需要上下游密切的合作,聯(lián)合攻關(guān),急需在我們產(chǎn)業(yè)中培育出幾個(gè)行業(yè)龍頭企業(yè),在不同的環(huán)節(jié)上有領(lǐng)頭羊,不能太散。想在這個(gè)產(chǎn)業(yè)投資,要有耐心,要能夠耐得住寂寞,因?yàn)檫@需要長(zhǎng)期的扶持,不能太急功近利?!睂O克最后說(shuō)到。
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