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第三代半导体材料:国产替代核心赛道
半导体材料作为产业发展的基础,经历了数代的更迭,以碳化硅(Sic)及氮化镓(GaN)为代表的第三代半导体,具有高频、高效、高功率、耐高压、耐高温、抗辐射等特性,可以实现更好的电子浓度和运动控制,特别是在苛刻条件下备受青睐,成为未来超越摩尔定律的倚赖。
与第一二代半导体材料相比,第三代半导体材料具有更宽的禁带宽度、更高的击穿电场、更高的热导率等性能优势,所以又叫宽禁带半导体材料。
第三代半导体产业链与一般半导体产业链模式相类似,一般分为衬底、外延生长、设计、制造以及封装这五个流程,同样也存在IDM模式,实现了设计制造的一体化。
对于Sic行业而言,市场目前受制于产能不足、良率低,目前整体市场规模较小,2020年全球市场规模约6亿美元,但是下游需求确定且巨大。
氮化镓(GaN)
GaN作为一种宽禁带材料,和硅等传统半导体材料相比,能够在更高压、更高频、更高温度的环境下运行。与SiC相比,GaN在成本方面表现出更强的潜力,且GaN器件是个平面器件,比现有的Si半导体工艺兼容性强,这使其更容易与其他半导体器件集成。
中国建立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;国家科技部、工信部、北京市科委牵头成立第三代半导体产业技术创新战略联盟(CASA),对推动我国第三代半导体材料及器件研发和相关产业发展具有重要意义。
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