導(dǎo)  讀

對于半導(dǎo)體而言，代際之間最大的區(qū)別在于材料。到了半導(dǎo)體的第三代，就涌現(xiàn)出了以SiC、GaN為代表的新一代材料，其可滿足現(xiàn)代電子技術(shù)對高溫高頻、高功率、高輻射等惡劣環(huán)境條件的要求，先天性能優(yōu)越。

據(jù)彭博社爆料，中國正在推動一項旨在幫助中國芯片制造商克服美國制裁的關(guān)鍵舉措，從而重新推動中國多年來實現(xiàn)半導(dǎo)體芯片自給自足的努力。據(jù)知情人士透露，該計劃包括了龐大的投資組合，涵蓋貿(mào)易、金融和技術(shù)。目前已被率先用于推動發(fā)展第三代半導(dǎo)體芯片，并正在領(lǐng)導(dǎo)制定一系列對該技術(shù)的金融和政策支持。

受此消息影響，昨日下午A股開盤后，整個半導(dǎo)體及元器件板塊便開始大幅上漲。不僅如此，今日第三代半導(dǎo)體板塊行情仍然持續(xù)上漲，最高漲幅高達(dá)15％。

為什么是第三代半導(dǎo)體？

對于半導(dǎo)體而言，代際之間最大的區(qū)別在于材料。從半導(dǎo)體的斷代法來看，以Si、Ge為代表的第一代半導(dǎo)體構(gòu)成了一切邏輯器件的基礎(chǔ)，我們常用的智能硬件中內(nèi)置 CPU、GPU 的算力，都離不開Si的功勞；與之區(qū)別，GaAs、InP則為第二代半導(dǎo)體的代表，其中GaAs在射頻功放器件中扮演重要角色，InP 在光通信器件中應(yīng)用廣泛。

到了半導(dǎo)體的第三代，就涌現(xiàn)出了以SiC、GaN為代表的新一代材料，其具有更寬的禁帶寬度、更高的導(dǎo)熱率、更高的抗輻射能力、更大的電子飽和漂移速率等特性，可滿足現(xiàn)代電子技術(shù)對高溫高頻、高功率、高輻射等惡劣環(huán)境條件的要求，先天性能優(yōu)越。

更為關(guān)鍵的是，目前第三代半導(dǎo)體依賴于傳統(tǒng)硅以外的更新的材料和設(shè)備，是一個還沒有任何公司或國家占據(jù)主導(dǎo)地位的領(lǐng)域，這也為中國提供了避開美國及其盟友對其芯片制造行業(yè)設(shè)置的障礙的最佳機會之一。

然而，目前業(yè)內(nèi)人士對于第三代半導(dǎo)體褒貶不一。消極的觀點認(rèn)為，第三代半導(dǎo)體的性價比太低，而且應(yīng)用空間比 Si要小很多，與邏輯芯片相比，功率半導(dǎo)體、射頻器件的市場規(guī)?？芍^小巫見大巫。

不過，十全十美的半導(dǎo)體材料并不存在，更重要的是各個性能指標(biāo)之間的平衡。隨著下游終端需求不斷增長，第三代半導(dǎo)體的需求亦有望持續(xù)釋放。同時疊加國家政策對第三代半導(dǎo)體發(fā)展的大力支持，行業(yè)潛在市場空間巨大，據(jù)《2020“新基建”風(fēng)口下第三代半導(dǎo)體應(yīng)用發(fā)展與投資價值白皮書》指出，2019年我國第三代半導(dǎo)體市場規(guī)模為94．15億元，預(yù)計2019－2022年將保持85％以上平均增長速度，到2022年市場規(guī)模將達(dá)到623．42億元。

事實上，一代、二代、三代半導(dǎo)體之間，并非簡單的取代關(guān)系，行業(yè)足夠大、需求足夠多樣，每一種材料都會找到適合的需求空間。對于第三代半導(dǎo)體材料而言，一般射頻器件主要采用 GaN，功率器件主要采用SiC和GaN。例如，5G的毫米波射頻離不開GaN，而高功率器件則需要基于SiC的二極管、MOS管等。

對于亟需解決半導(dǎo)體供應(yīng)鏈安全的中國而言，第三代半導(dǎo)體也是“突圍”的關(guān)鍵。此前，在上任美國總統(tǒng)特朗普的任期內(nèi)，就曾持續(xù)通過實體清單打壓中國科技企業(yè)，例如多次升級對于華為的制裁，并限制華為旗下海思半導(dǎo)體從晶圓代工廠獲得先進(jìn)制程芯片。拜登政府上臺后，其也延續(xù)了特朗普政策，大力發(fā)展美國半導(dǎo)體制造，同時進(jìn)一步聯(lián)合其盟友意圖組建排華半導(dǎo)體供應(yīng)鏈。美國的持續(xù)打壓嚴(yán)重阻礙了中國的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，以及中國半導(dǎo)體供應(yīng)鏈安全——這也成為國內(nèi)科技產(chǎn)業(yè)不得不除之后快的“心病”。

傳投資規(guī)模達(dá)到1萬億美元？

據(jù)彭博社援引知情人士報道稱，國家主導(dǎo)的這項計劃已預(yù)留了約1萬億美元的政府資金，其中一部分將由中央和地方政府共同投資于一系列第三代芯片項目。

知情人士表示，已經(jīng)受到美國制裁的中國電子科技集團(tuán)和中國鐵建的幾家子公司是支持這項努力的公司之一。另一家巨頭中國電子集團(tuán)是第三代半導(dǎo)體芯片開發(fā)的領(lǐng)導(dǎo)者之一。得益于對于華大半導(dǎo)體等的投資，中國電子集團(tuán)利用自有的內(nèi)部技術(shù)可基于SiC生產(chǎn)在200攝氏度下工作的功率器件，適用于從電信設(shè)備到新能源汽車的多個關(guān)鍵行業(yè)，從而減少中國市場對英飛凌、羅姆和科銳等海外供應(yīng)商的依賴。

不僅如此，根據(jù)一份政府文件，科技部還計劃向包括第三代芯片在內(nèi)的一些關(guān)鍵“戰(zhàn)略電子材料”注資4億元人民幣（6200 萬美元）。截至目前，國家支持的中國國家自然科學(xué)基金委員會已承諾為數(shù)十項探索性研究項目提供資金支持，涵蓋超低功耗、可以收集和傳輸神經(jīng)信號的柔性芯片以及登月芯片計劃等。

對我國而言，技術(shù)和創(chuàng)新不僅僅是增長的問題，也是一個生存問題。自2014年以來，中國已向兩個獨立的國家大基金共投資510億美元，以幫助國內(nèi)半導(dǎo)體企業(yè)追趕海外競爭對手，但這些政策并沒有造就出頂尖的芯片巨頭。因此，未來的龐大芯片計劃將有賴于更高效的資源整合。

半導(dǎo)體概念股起波瀾

昨日，在彭博社發(fā)布相關(guān)報道后，A股半導(dǎo)體及元器件即開始大漲。僅在昨日，整個半導(dǎo)體及元件板塊大幅上漲6．48％，第三代半導(dǎo)體板塊漲幅更是高達(dá)8．44％，半導(dǎo)體設(shè)備及材料相關(guān)標(biāo)的股價也大幅上漲。不僅如此，今天，第三代半導(dǎo)體整體板塊上漲仍然達(dá)到2．41％，多家企業(yè)漲幅超過8％，最高達(dá)15．59％。

同時，從去年開始，社會各路資本流入國內(nèi)芯片產(chǎn)業(yè)的不在少數(shù)，據(jù)云岫資本統(tǒng)計，2020年半導(dǎo)體行業(yè)一級市場的投資金額超過1400億元人民幣，相比2019年約300億人民幣的投資額增長近4倍，這也是中國半導(dǎo)體一級市場有史以來投資額最多的一年。

然而，盡管人們垂涎于芯片領(lǐng)域的利潤，但巨大的技術(shù)門檻也使得企業(yè)不敢貿(mào)然進(jìn)入。在去年1400億的投資金額中，實際流入半導(dǎo)體設(shè)備和材料的資金加起來也并未超過20％，近70％的社會資金流入的仍是IC設(shè)計領(lǐng)域。

不過，這些情況也正在發(fā)生變化。無論是全球首發(fā)4英寸自支撐氮化鑲襯底材料，還是用于5G通訊芯片的碳化硅材料試制的成功，都標(biāo)志著在第三代半導(dǎo)體領(lǐng)域的中國廠商雄心。不僅如此，相關(guān)政策也在持續(xù)加碼。

據(jù)芯研所不完全統(tǒng)計，從2016年起，在國務(wù)院印發(fā)的《＂十三五”國家科技創(chuàng)新規(guī)劃》中，便將第三代半導(dǎo)體列為國家科技創(chuàng)新2030重大項目“重點新材料研發(fā)及應(yīng)用＂重要方向之一，此后至2019年，前后出臺多個文件，大力支持第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和突破。如此種種，都為芯片產(chǎn)業(yè)彎道超車提供著保障。

寫在最后

盡管市場一片飄紅，但無論是技術(shù)和應(yīng)用，還是政策與資本，第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展都將長路漫漫。另外，1萬億美元的芯片對抗雖然并未得到官方層面證實，但國產(chǎn)半導(dǎo)體同心齊力超車破局的雄心依舊。對于現(xiàn)在的國產(chǎn)芯片技術(shù)突破而言，更需要的仍是耐心。