由于眾所周知的原因，我國近年來持續(xù)推進半導體產(chǎn)業(yè)發(fā)展，但在行業(yè)關(guān)注度持續(xù)提升的同時，很多芯片項目也存在爛尾可能。我國針對這種現(xiàn)象推出芯片爛尾項目追責制度，此舉有利于芯片產(chǎn)業(yè)鏈內(nèi)龍頭公司健康發(fā)展，并且可以加速產(chǎn)業(yè)整合，實現(xiàn)共同發(fā)展。
從芯片行業(yè)來看，半導體材料是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎，并且因為芯片材料不同，生產(chǎn)制作工藝也不完全相同，第一二代基于硅材料的芯片制造以目前主流的蝕刻、光刻等設備為主。以碳化硅及氮化鎵為代表的第三代半導體，則有可能幫助我國芯片產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)彎道超車，避開光刻機等設備研發(fā)，直接實現(xiàn)晶圓制造。
碳基半導體材料由于其優(yōu)異的性能表現(xiàn)，成為未來超越摩爾定律的倚賴。我國為把握住第三代半導體發(fā)展的戰(zhàn)略機遇，持續(xù)推出產(chǎn)業(yè)支持政策，在國家層面加大產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略指導，在財稅政策方面提供各種優(yōu)惠扶持政策?，F(xiàn)階段，國內(nèi)針對第三代半導體產(chǎn)業(yè)的投資金額也日益增長，初步形成了第三代半導體較為完善的產(chǎn)業(yè)鏈布局。
突破摩爾定律
第三代半導體材料包括以碳化硅(SiC)、氮化鎵(GaN)為代表的寬禁帶化合物半導體。在高溫、高耐壓以及承受大電流等多個方面具備明顯的優(yōu)勢，因而更適合于制作高溫、高頻、抗輻射及大功率器件。
第一代半導體材料多數(shù)指代硅(Si)、鍺(Ge)、第二代則是是以砷化鎵(GaAs)、銻化銦(InSb)為主的化合物半導體，其主要被用于制作高頻、高速以及大功率電子器件，在衛(wèi)星通訊、移動通訊以及光通訊等領域有較為廣泛的應用。
以材料性能來看，第一、二代半導體材料工藝已經(jīng)逐漸接近物理極限，在微電子領域的摩爾定律開始逐步失效，即不再遵循“投入金額不變，集成電路上可以容納的晶體管數(shù)目大約每經(jīng)過24個月便會增加一倍(性能兩年翻一倍)”的規(guī)律，而第三代半導體材料可以超越摩爾定律。
應用前景廣闊
就第三代半導體材料而言，SiC及GaN在材料性能上各有優(yōu)劣，因此在應用領域上各有側(cè)重及互補。
GaN由于其優(yōu)異的高頻性能，在射頻領域具備良好的發(fā)展空間，預計到2024年，全球GaN市場規(guī)模將達到20億美元，復合增長率為21%;SiC在高功率領域具備較好的表現(xiàn)，電動汽車將是主要發(fā)展領域，整體市場規(guī)模在2025年將達到32億美元左右，復合增長率將保持在30%以上。
從下游應用來看，第三代半導體材料應用可以分為微電子和光電子領域，具體可以細分為電力電子器件、微波射頻、可見光通信、太陽能、半導體照明、紫外光存儲、激光顯示以及紫外探測器等領域，有望突破傳統(tǒng)半導體技術(shù)的瓶頸，與第一代、第二代半導體技術(shù)互補，對節(jié)能減排、產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級、催生新的經(jīng)濟增長點將發(fā)揮重要作用。
根據(jù)Yole統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2018年GaN整體市場規(guī)模為6.45億美元，其中無線通訊應用規(guī)模為3.04億美元，軍事應用規(guī)模為2.7億美元，在電信基礎設施以及國防兩大應用的推動下，預計到2024年，GaN市場規(guī)模將增長至20.01億美元，年復合增長率為21%。其中無線通訊應用規(guī)模將達到7.52億美元，同比增長147.43%，射頻相關(guān)應用規(guī)模從200萬美元大幅增長至1.04億元，增長近50倍。
行業(yè)發(fā)展處于紅利期
為把握第三代半導體發(fā)展機遇，我國在十三五期間，通過“國家重點研發(fā)技術(shù)”支持了超過30項第三代半導體相關(guān)的研發(fā)項目，通過對基礎前沿技術(shù)的研究，持續(xù)推動產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
至2019年，我國針對第三代半導體的產(chǎn)業(yè)投資金額逐年提升，根據(jù)CASA統(tǒng)計，2019年投資金額共計265.8億元，相比2018年投資金額上升54.53%，其中SiC項目金額220.8億元，占比83.07%，GaN項目金額45億元。
就國內(nèi)企業(yè)目前發(fā)展情況而言，聞泰科技(600745)已實現(xiàn)GaN器件量產(chǎn)，華潤微(688396)、揚杰科技(300373)已實現(xiàn)SiC功率器件的產(chǎn)品送樣。IGBT領域方面，比亞迪(002594)已在國內(nèi)新能源車IGBT領域占據(jù)較大份額。
上述公司中，華潤微作為國內(nèi)功率IDM龍頭，功率器件第一，晶圓制造第三，具備從芯片設計、制造及封測的全產(chǎn)業(yè)鏈能力，產(chǎn)品主要包括MOSFET、IGBT、SBD、FRD等，主要應用于消費電子、工業(yè)控制、新能源、汽車電子等領域。
華潤微在MOSFET產(chǎn)品方面優(yōu)勢顯著，也是目前國內(nèi)擁有全部MOSFET主流器件結(jié)構(gòu)研發(fā)和制造能力的主要企業(yè)，且進行第三代半導體SIC前瞻布局。將充分受益功率半導體國產(chǎn)替代、產(chǎn)品擴展和升級、以及第三代半導體紅利。
第三代設備公司層面則以北方華創(chuàng)(002371)、華峰測控(688200)、中微公司(688012)等為代表。其中北方華創(chuàng)、中微公司等均是覽富財經(jīng)網(wǎng)長期關(guān)注的上市企業(yè)，關(guān)于華峰測控及楊杰科技，覽富財經(jīng)網(wǎng)也將繼續(xù)關(guān)注。
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