硅光卷積加速芯片。攝影 新京報攝影記者 王貴彬

 

近日，第三代半導體突然走紅市場，帶動諸多半導體行業上市公司股價輪番上漲。

 

引發市場火爆行情的是一則“中國制定第三代半導體發展計劃”的消息。

 

這一消息讓人聯想起我國在芯片領域遭遇的“卡脖子”問題，以及我國自立自強發展高科技的行動。

 

不久前，科技部正式批復支持廣東省和江蘇省建設國家第三代半導體技術科技創新中心，以聚焦第三代半導體關鍵核心技術和重大應用突破，統籌全國優勢力量為第三代半導體產業提供源頭技術供給，推動我國第三代半導體產業創新能力整體躍升。

 

在兩大發達地區珠三角和長三角，布局第三代半導體產業領域，凸顯出了我國正在瞄準第三代半導體這一與國際差距相對較小的領域進行差異化競爭，以破解“缺芯少核”之痛的努力。

 

 

第三代半導體技術以氮化鎵、碳化硅等為主要原料，在導熱率、抗輻射能力、擊穿電場、電子飽和速率等方面優點突出，是固態光源和電力電子、微波射頻器件的“核芯”，在半導體照明、新一代移動通信、新能源并網、智能電網、高速軌道交通、新能源汽車等領域有廣闊的應用前景。

 

第三代半導體，與第一代半導體和第二代半導體，并非是技術上的層進關系，而是并存關系。如果將第一代半導體比作人的大腦和記憶，第二代半導體比作人的感知和傳遞等神經系統，那么第三代半導體則可以比作人的心臟。

 

三代半導體技術助力經濟，可以將人類真正帶入萬物互聯的智能化數字經濟時代。

 

近年，LED照明系統在國內各大城市亮相，就是第三代半導體技術的具體應用。

 

盡管目前第三代半導體技術的市場規模預計不過100億美元左右，但其不斷拓展的廣闊應用場景，顯示其能催生出一個萬億級的潛在市場。
 

▲ 硅光AI芯片測試系統。攝影 新京報攝影記者 王貴彬

 

縱觀全球第三代半導體產業，其國際產業格局為美、日、歐三足鼎立，科銳、意法半導體、英飛凌、住友、恩智浦等群雄逐鹿。其中，美國擁有較為完整的產業鏈，尤其是在碳化硅領域，美國為全球獨大，歐盟的主要優勢則集中在外延環節、襯底、器件環節，日本在設備和模塊開發等方面領先。

 

第一代和第二代半導體技術方面，我國與美、歐、日等發達國家還存在較大差距。在第三代半導體上，經過十年來的努力，我國與這些國家的差距相對較小，加之我國具有較大的市場容量，因此，我國選擇第三代半導體技術進行重點突破，前景可期。

 

 

當前，我國第三代半導體產業主要集中在長三角、珠三角、京津冀、閩三角等地，尤其是長三角和珠三角的實力相對雄厚。

 

以長三角為例，江蘇、浙江、上海、安徽等地紛紛布局第三代半導體產業，使長三角具有了完整的全產業生態鏈。

 

今年4月19日，國家第三代半導體技術創新中心江蘇平臺在蘇州工業園正式掛牌，表明以蘇州為軸心的長三角第三代半導體產業發展格局基本成型。該園區第三代半導體產業已培育了40多家上下游骨干企業，形成了完整的第三代半導體產業鏈。
 

▲ 蘇州工業園區有多家半導體企業。圖片來源：蘇州工業園區檔案中心

 

具體而言，第三代半導體已成為江蘇省“十四五”規劃和2035遠景目標的布局重點。此外，江蘇目前在第三代半導體領域已培育出了納微科技、英諾賽科、中科漢韻，以及華瑞微集成電路、蘇州能訊高能半導體等多家優秀企業。

 

浙江也涌現出了士蘭微、露笑科技、中電化合物半導體等一批優秀企業。

 

在珠三角，第三代半導體技術同樣是廣東“十四五”規劃和2035年遠景目標的重要靶點。去年9月，廣東省明確將設立首期規模達200億元的半導體及集成電路產業投資基金，支持半導體和集成電路領域的技術創新，打造以廣州、深圳、珠海為核心的兩千億級芯片設計產業集群。

 

今年深圳市政府工作報告已明確指出，將加快國家第三代半導體技術創新中心等重大創新平臺建設。

 

在深圳設立國家級第三代半導體科技創新中心，不僅可以借助深圳在資本市場上的市場優勢、資金優勢，而且可以充分調動珠三角在第三代半導體產業領域的實力沉淀。

 

目前，深圳已經成立了第三代半導體器件重點實驗室等一批重要平臺；同時，深圳已成為國內半導體產品銷售、集散和設計中心，擁有海思、中興、青銅器等第三代半導體研發企業，產業基礎相當雄厚。
 

深圳 圖片來源：Unsplash

 

另外，與其比鄰的東莞，不僅擁有中國第三代半導體南方基地、松山湖材料實驗室等一批實力雄厚的科研中心，而且涌現出了中鎵、天域、中圖、中晶、易事特等國內一批知名半導體龍頭企業。同時，該地區還集中了華為、中興、OPPO、VIVO、比亞迪、南方電網、南車、大疆等具有全球影響力的終端廠商。

 

我國同時在長三角和珠三角布局兩大國家第三代半導體科技創新中心，正是基于兩大地區的產業基礎、應用場景和技術優勢。通過推動兩地競爭性發展、合作性互補，珠聯璧合，有望緩解我國“缺芯少核”的困局，在下一代信息技術中占領戰略制高點。

 

 

長三角和珠三角等地區在第三代半導體領域的發展，需要瞄準自身短板發力，避免低水平重復建設和概念炒作。

 

在第三代半導體產業上，我國與發達國家相比大約落后兩年的時間。第三代半導體技術暫時不需要高精尖的制程；同時，第三代半導體對EDA工具的要求也不高，至少我國自身的EDA可以滿足需求。

 

但是，我國第三代半導體產業的短板也較為明顯，如在基礎材料方面，我國與發達國家存在不小差距。同時，在碳化硅、外延爐、離子注入機等設備技術方面，也存在一些差距。此外，目前，國內光刻膠在質量和性能上與國際同類產品也有明顯差距。

 

這些亟待突破的問題，不是單靠資金投入就可以解決的，還需要通過持續不斷的技術積累，才能實現質的突破。

 

各地布局第三代半導體時，要避免“一窩蜂”投入、重復建設，導致產能過剩的隱患。

 

總之，長三角、珠三角兩大發達地區，若能在第三代半導體技術上芯芯相印、芯芯相吸，優勢互補，將增加我國在半導體和集成電路領域與美、歐、日并駕齊驅的勝算。