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不宜过分炒作第三代半导体材料弯道超车

铁流 · 2020-09-13 · 来源:铁君
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  目前,本土晶圆大厂与台积电在技术水平上的差距是非常明显的。

  就市场份额来说,台积电的市场份额超过50%,而本土晶圆大厂的市场份额大约是台积电的十分之一。

  在技术水平上,本土晶圆大厂也和台积电这样的大厂有一定差距。目前台积电7nm工艺早已量产,正在研发5nm工艺,而本土晶圆大厂刚刚掌握14nm工艺,正在研发10/12nm工艺。

  目前,欧美科技公司要么采用IDM模式自己设计、自己制造,比如英特尔、TI等,要么找台积电流片,比如AMD、英伟达、苹果等。鲜有主动找本土晶圆大厂流片的,只有高通在被相关单位反垄断调查后,把部分订单交给本土晶圆大厂,此举令张忠谋感到震惊,认为政治因素压倒商业因素。

  面对这种情况,有观点认为应该发展第三代半导体材料弯道超车。一些证券机构的分析文章甚至给相关企业发鼓手文章,有炒股价的嫌疑。

  

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  铁流认为,这种观点是不可取的。

  半导体材料发展至今已历三代。

  第一代半导体材料以锗和硅为代表,被广泛运用于集成电路制造领域,比如现在大家电脑和手机中的CPU和GPU就是采用硅材料制造的,美国硅谷也因“硅”而得名。

  第二代半导体材料以砷化镓、磷化铟为代表,主要应用于以光发射器件为基础的光显示、光通信和光存储等光电子系统,比如高通最近就打算让自家的射频芯片采用砷化镓材料。

  第三代半导体材料则以氮化镓、金刚石、碳化硅等为代表,氮化镓化学性质非常稳定,具有有宽的带隙、强的原子键、高的热导率、耐腐蚀等优点,熔点高达1700摄氏度,击穿电压高,抗辐射能力强。

  

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  诚然,在军工等对成本不敏感的领域,第三代半导体材料已经被运用,比如国产新锐装备上就搭载了采用氮化镓元器件的雷达。但在民用市场,第三代半导体材料市场前景有限。一方面是因为成本问题,用第三代半导体材料过于昂贵,另一方面,基于第三代半导体材料的特性,在功率器件等方面优势明显,在光电子和高频微波器件等方面具有应用潜力,但在逻辑器件上相对于硅而言是没有任何性价比的。在硅材料成本低廉且产业链成熟的情况下,商家没有动力去使用新材料。事实上,即便是民用器件,一些商家也都在玩“材料降级”,比如一些公司就把原本采用第二代半导体材料砷化镓的射频芯片换成SOI工艺以降低成本。

  总之,就氮化镓等第三代半导体材料而言,在功率器件等方面可以去试一试,但在逻辑器件方面,从技术成熟度、产业成熟度、性价比等多个方面来看,暂时看不到彻底淘汰硅材料的新选择。就军用等对性能有较高要求,且成本不敏感的特定行业而言,氮化镓材料是必然的选择,而且相关企业还有一整套完整生产线,不会受外部因素的影响。但就民用市场而言,一些企业可以试一试,摸着石头过河,但过度炒作第三代半导体材料,甚至借用官方发展第三代半导体材料的消息误导大众新材料将会彻底淘汰硅材料进而颠覆整个行业,并以这种基调去给相关企业炒股价,就不太合时宜了。

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