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产业“新发动机” 第三代半导体发展迅速

导读: 据专家介绍,与第一代、第二代半导体材料及集成电路产业上的多年落后、很难追赶国际先进水平的形势不同,我国在第三代半导体领域的研究工作一直紧跟世界前沿,工程技术水平和国际先进水平差距不大。当前,已经发展到了从跟踪模仿到并驾齐驱、进而可能在部分领域获得领先和比较优势的阶段,并且有机会实现超越。

“到2030年,第三代半导体产业力争全产业链进入世界先进行业,部分核心关键技术国际引领,核心环节有1至3家世界龙头企业,国产化率超过70%。”这是日前在京举办的第三代半导体战略发布会上,第三代半导体产业技术创新战略联盟理事长吴玲所描述的我国半导体产业未来的发展前景。

据专家介绍,与第一代、第二代半导体材料及集成电路产业上的多年落后、很难追赶国际先进水平的形势不同,我国在第三代半导体领域的研究工作一直紧跟世界前沿,工程技术水平和国际先进水平差距不大。当前,已经发展到了从跟踪模仿到并驾齐驱、进而可能在部分领域获得领先和比较优势的阶段,并且有机会实现超越。

因其有较好的应用前景和未来市场潜力巨大,第三代半导体产业也被我国决策层纳入战略发展的重要产业。例如,从2004年开始,我国政府就第三代半导体材料研究与开发进行了相应的部署,并启动了一系列的重大研究项目。2013年,科技部在863计划新材料技术领域项目征集指南中也特别指出了要将第三代半导体材料及应用列入重要内容。

技术水平并驾齐驱

据悉,第三代半导体具有高击穿电场、高饱和电子速度、高热导率、搞电子密度、高迁移率等特点,因此也被业内誉为固态光源、电力电子、微波射频器件的“核芯”以及光电子和微电子等产业的“新发动机”。

记者在采访中获悉,半导体产业发展至今经历了三个阶段,第一代半导体材料以硅(Si)为代表,以砷化镓(GaAs)为代表的第二代半导体材料和以氮化镓(GaN)和碳化硅(SiC)、氧化锌(ZnO)等宽禁带为代表的第三代半导体材料。相较前两代产品,第三代半导体其性能优势非常显著且受到业内的广泛好评。

对于第三代半导体发展,科技部高新司副司长曹国英曾表示,第三代半导体联合创新基地的建设对促进产业的发展具有十分积极的作用,科技部高新司也将会持续支持第三代半导体的建设及基地的发展。

一些地方也将半导体产业的发展作为主要项目予以特别关注。例如,北京市科委主任闫傲霜就曾表示,建设第三代半导体材料及应用联合创新基地,既是国家级的重要战略部署,也是北京作为全球科技创新中心的一项重要的决策。

有专家举例说,氮化镓技术正助力5G移动通信在全球加速奔跑,5G移动通信将从人与人通信拓展到万物互联,预计2025年全球将产生1000亿的连接。5G技术不仅需要超带宽,更需要高速接入,低接入时延,低功耗和高可靠性以支持海量设备的互联。

在专利方面,决策层对第三代半导体产业的知识产权问题也较为重视。在2015年,我国不仅成立了第三代半导体专利联盟,而且还搭建了第三代半导体只是产权创新服务平台。同年5月份,京津冀就联合共建了第三代半导体材料及应用联合创新基地,抢占第三代半导体战略新高地。

市场份额从5%扩大50%

第三代半导体以氮化镓毫米波器件可以提供更高的功率密度、更高效率和更低功耗也成为各地政府争相推进的项目。近几年,第三代半导体产业也在各级政府的支持下得到了快速发展,市场份额也实现了快速发展。

根据国际半导体设备与材料产业协会(SEMI)发布的报告,预计将于2017年—2020年间投产的半导体晶圆厂约为62座,其中26座将设于中国,占全球总数42%。这些建于我国的晶圆厂2017年预计将有6座上线投产。

中商产业研究院给记者提供的数据显示,2000年~2015年之间,中国半导体市场增速领跑全球,达到21.4%,其中全球半导体年均增速是3.6%,美国将近5%,欧洲和日本都较低,亚太较高是13%。

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