第三代半導體跑出加速度！

2020年，新基建產(chǎn)業(yè)站在了風口上。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(chǎn)業(yè)將寫入“十四五”規(guī)劃之中，計劃2021年至2025年，舉全國之力，在教育、科研、開發(fā)、融資、應用等各個方面對第三代半導體發(fā)展提供廣泛支持，以期實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)獨立自主。

該消息得到業(yè)內(nèi)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(chǎn)業(yè)發(fā)展高峰論壇上，國家新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展專家咨詢委員會委員、第三代半導體產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟理事長吳玲透露：國家2030計劃和“十四五”國家研發(fā)計劃都已經(jīng)明確，第三代半導體是重要發(fā)展方向，現(xiàn)在到了動議討論實施方案的階段。

產(chǎn)業(yè)迎擴產(chǎn)熱潮

據(jù)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(fā)展相對成熟，已經(jīng)開始產(chǎn)業(yè)化應用，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)美國半導體行業(yè)協(xié)會（SIA）數(shù)據(jù)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(qū)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(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(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，銷售額增加了9.3%。

放眼國際，2019年全球半導體產(chǎn)業(yè)整體處于低迷期，但第三代半導體技術、產(chǎn)品、市場、投資均呈現(xiàn)較高增長態(tài)勢。

據(jù)報道，國際企業(yè)紛紛加強在第三代半導體領域的布局，通過調(diào)整業(yè)務領域，擴大產(chǎn)能供給，整合并購，增強競爭能力。全球迎來擴產(chǎn)熱潮，碳化硅成為巨頭布局熱點，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體器件廠商都簽訂了長期供貨協(xié)議。車企牽頭，第三代半導體產(chǎn)品逐漸進入各汽車集團的主流供應鏈。產(chǎn)品供應上量，價差持續(xù)縮小，碳化硅、氮化鎵產(chǎn)品性價比開始凸顯，部分產(chǎn)品與硅產(chǎn)品的價差已經(jīng)縮小。

市場應用方面，第三代半導體產(chǎn)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(nèi)市場方面，新基建的加碼為我國第三代半導體產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了寶貴機遇。無論是5G、新能源汽車還是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等，新基建各個產(chǎn)業(yè)的建設都與半導體技術的發(fā)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(yè)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)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(shù)據(jù)中心電源、特高壓以及軌道交通系統(tǒng)的建設；以智能芯片為核心的系統(tǒng)級芯片，支撐著數(shù)據(jù)中心、人工智能系統(tǒng)的建設。

據(jù)不完全統(tǒng)計，國內(nèi)今年1-8月所披露新開工以及新簽約第三代半導體產(chǎn)業(yè)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(chǎn)業(yè)的發(fā)展前景。

除了企業(yè)投資外，近年來全國各地布局發(fā)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(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)展起多個產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)，包括北京順義第三代半導體創(chuàng)新

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

業(yè)內(nèi)人士預計，第三代半導體已吸引了國內(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)預期仍將有更多企業(yè)及資本入場?？傮w而言，盡管 2019 年外部宏觀環(huán)境不利，半導體產(chǎn)業(yè)整體處于低谷期，但第三代半導體產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)逆勢增長，國內(nèi)外產(chǎn)業(yè)均步入發(fā)展快車道。

國產(chǎn)市場加快啟動

據(jù)悉，中國第三代半導體產(chǎn)業(yè)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(fā)生后，警醒了業(yè)內(nèi)對硬科技缺失的重視。從國家層面到企業(yè)均開始推進半導體核心技術國產(chǎn)自主化，實現(xiàn)供應鏈安全可控，這加速了半導體器件的國產(chǎn)化替代進程。

以華為為代表的應用企業(yè)均在調(diào)整供應鏈，扶持國內(nèi)企業(yè)。2019年，三安集成、山東天岳、天科合達、泰科天潤、國聯(lián)萬眾、蘇州能訊等國內(nèi)第三代半導體企業(yè)的上中游產(chǎn)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(chǎn)的“良性循環(huán)”。

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(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(fā)展第三代半導體產(chǎn)業(yè)意義不言而喻。

雖然我國第三代半導體產(chǎn)業(yè)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(qū)動，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，中游器件設計、器件制造及模塊、下游應用等環(huán)節(jié)的產(chǎn)業(yè)鏈布局。在新基建的加持下，國內(nèi)龍頭企業(yè)紛紛加強在第三代半導體領域的布局，通過調(diào)整業(yè)務領域，擴大產(chǎn)能供給，整合并購，增強競爭能力。

據(jù)媒體報道，氮化鎵方面，我國襯底企業(yè)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(yè)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(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(yè)主要有山東天岳、天科合達、中科鋼研節(jié)能、世紀金光等，外延片企業(yè)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(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英寸導電和半絕緣襯底已實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，6英寸導電襯底小批量供貨，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，我國在第三代半導體研發(fā)、產(chǎn)業(yè)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(chǎn)業(yè)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(chǎn)業(yè)提升的重要突破口。

還可以看到的是，隨著相關企業(yè)持續(xù)擴增產(chǎn)能、降低生產(chǎn)成本、提高產(chǎn)品可靠性，國產(chǎn)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(chǎn)替代進程。

來源：化合物半導體市場

責任編輯：haq