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第三代半导体概念“爆火”!举全国之力,产业将井喷?

原创
作者:帮尼菌
 |   来源:中安信联安防帮   |
2020-09-24 08:53:00
继5G、新基建后,第三代半导体概念近段时间在市场上的热度高居不下,并在股市上的反应极为强烈。以碳化硅、氮化镓、金刚石为代表的第三代半导体产业概念股异军突起,受到资金热捧,成为低迷行情下一道亮丽的风景线。

截至9月17日,通过深交所互动易或公告形式披露公司确有第三代半导体产业链业务,或已积累相关技术专利等的A股公司共有45家。

部分第三代半导体概念股,图片来源:证券时报·e公司

什么是第三代半导体?

第三代是指半导体材料的变化,从第一代、第二代过渡到第三代。

第一代半导体材料是以硅(Si)和锗(Ge)为代表,目前大部分半导体是基于硅基的。

第二代半导体材料是以砷化镓(GaAs)、磷化镓(GaP)为代表,是4G时代的大部分通信设备的材料。

第三代半导体材料以氮化镓(GaN)、碳化硅(SiC)、氧化锌(ZnO)、金刚石为四大代表,是5G时代的主要材料。第三代半导体的性能优势在于耐高压、耐高温、大功率、抗辐射、导电性能强、工作速度快、工作损耗低。


史无前例的大利好

据环球时报援引彭博社报道,权威消息人士透露,我国计划把大力支持发展第三代半导体产业,写入正在制定中的“十四五”规划,计划在2021-2025年期间,举全国之力,在教育、科研、开发、融资、应用等等各个方面,大力支持发展第三代半导体产业,以期实现产业独立自主,不再受制于人。

有证券公司认为:这是官方在半导体产业方面给出了更加广泛的支持,并且还承诺到2025年投入1.4万亿美元(约合人民币9.58万亿)到无线网络、人工智能 等技术领域,属于史无前例的大利好。中国已经意识到半导体是所有先进技术的基础,中国不再能依赖美国的供应,只能是继续推动自己的产业去发展。


未来,在利好政策不断扶持下,随着第三代半导体材料的成本因生产技术的不断提升而下降,其应用市场也将迎来爆发式增长,给半导体行业带来新的发展机遇。

格局呈美欧日三足鼎立态势


由于基于硅材料的功率半导体器件的性能已接近物理极限,以氮化镓(GaN)、碳化硅(SiC)为代表的第三代半导体凭借其优异的材料物理特性,在提升电力电子器件性能等方面展现出了巨大潜力。


特性优越、应用广泛的第三代半导体材料吸引了国内外企业纷纷对其加码抢滩,而碳化硅和氮化镓无疑是第三代半导体发展的核心方向。


全球SiC的产业格局呈现美国、欧洲、日本三足鼎立的态势。美国的科锐、德国的英飞凌、日本的罗姆这三家公司占据了全球SiC市场约70%的份额,其中科锐、罗姆实现了从SiC衬底、外延、设计、器件及模块制造的全产业链布局。


SiC的产业链主要由单晶衬底、外延、器件、制造和封测等环节构成。在全球SiC产业链中,美国占据全球SiC市场70%~80%的产量,拥有科锐、道康宁、II-VI等在SiC生产上极具竞争力的企业。欧洲在SiC产业链的单晶衬底、外延、器件等环节均有布局,拥有较完整的SiC产业链。欧洲在该领域内的代表公司有英飞凌、意法半导体等,且主流器件生产厂商采用IDM模式。日本则是设备、器件方面的领先者,罗姆半导体、三菱电机等公司在业内举足轻重。


仍面临着亟待突破的技术难题


半导体材料的生长离不开单晶衬底,理想的衬底材料可以提升外延膜的晶体质量、提高半导体器件的工作效率和工作寿命等,因此衬底材料的优化也是半导体器件制作过程中非常关键的一个步骤。


由于大尺寸的衬底可以有效降低器件的生产成本,并且更加易于加工,追求大尺寸的衬底已经成为了第三代半导体产业发展的重要趋势。在SiC衬底的研发进程方面,国内外企业的步调基本一致。


当前,国内厂商对第三代半导体产业的研发热情高涨。但当“投资热”过后,产业是否会从“一哄而上”变为“无人问津”?


业内人士对于第三代半导体也褒贬不一,有的人甘之如饴,有的人避之不及。


特别在投资领域,一些人在蹭热点,一些人在挖价值,一些人在随风起舞,一些人在避风驻足。


消极观点的原因就是,第三代半导体的性价比太低,而且相比之下应用空间比 Si 要小很多,功率半导体、射频器件,比起逻辑芯片来,市场规模小巫见大巫。


为了避免投资热过后的“繁花落尽”,国内企业需要正视市场需求,通过提升核心技术把握市场的新机遇。由于第三代半导体的产业链长、链条环节多,产业链的末端面临着最大风险。在没有明确客户的情况下,过早扩充产能会造成资源浪费等问题,因此企业需要先了解市场需求,再进行定制化生产。国内企业要注重产品质量和关键技术水平的提升,而不是盲目投资产线。


安防 有什么影响


第三代半导体将对无线网络、人工智能等技术领域带来红利。芯片在安防系统中扮演核心角色,其在很大程度上左右着安防系统的整体功能、技术指标、稳定性、能耗、成本等,并在安防行业未来发展方向上起到关键作用。更多类型的AI芯片正快速向安防监控各环节渗透。


安防芯片既受益于国内整个安防监控产业的蓬勃发展,又是芯片国产化的一个重要突破口,其蕴含的经济价值和战略意义都不容小觑。

综合来说,第三代半导体相比一代、二代材料相对比较优异,另外,第三代半导体与国外差距相对较小,所以国家希望把三代半导体提到十四五战略的高度,同时市场有观点认为,第三代半导体有望成为我国半导体产业发展弯道超车机会。不过,也有行业专家表示,科技发展有其必然规律,任何产业发展没有弯道超车,都需要持续不断的投入。

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