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中国在先进工艺研发方面受阻,但在芯片新材料研发方面弯道超车

柏铭007 2022-09-23 14:08 发布于广东 发文

央视财经报道指中国电科的碳化硅(SiC)器件装车量已经达到100万台,这是中国在第三代半导体材料方面所取得的重大突破,其实中国在第三代半导体材料方面已走在世界前列。这对于当下中国芯片行业因为众所周知的原因无法获得EUV光刻机的情况无疑指明了新的道路。

第三代半导体材料主要有SIC和GAN,这些半导体材料具有高击穿电场、高饱和电子速度、高热导率、高电子密度、高迁移率等特点,特别适合能源领域,随着这类半导体的兴起,电动汽车未来实现充电5分钟续航200公里将不会是梦想。

第三代半导体材料目前还处于起步阶段,如此情况下中国和欧美就基本处于同一水平,各有优势,美国在第三代半导体方面应该说是布局最全面的,欧洲在电力电子市场有较大话语权,我国则在LED、太阳能方面居于全球第一。

第三代半导体无需当下全球最先进的5nm、7nm等先进工艺,这点对于中国来说尤为重要,如此情况下中国发展第三代半导体将不受海外芯片设备的限制,而且相对于硅基芯片来说,芯片工艺开发难度也小很多,有利于中国实现弯道超车。

由此中国半导体业界在第三代半导体方面已涌现一大批企业,天岳先进、三安光电、闻泰科技等是其中知名的企业,随着这些企业在第三代半导体研发方面取得进展,中国的芯片技术在飞速跃进,体现的就是近几年中国的电动汽车快充技术在急速提升,从5年前的充电4小时到如今快接近半小时了。

中国在第三代半导体材料方面所取得的成就,还将有助于中国研发第四代半导体材料,因为芯片产业链是一条非常长的产业链,而材料研发方面本身就是一条重要的产业链,此前中国由于基础薄弱,材料科研设备、材料制造设备、材料研发理论等方面都有所短缺,而经过第三代半导体材料的研发,中国形成了自己的材料研发产业链。

目前第四代半导体材料研发已经展开探索,据了解第四代半导体材料包括锑化铟(InSb)、锑化镓(GaSb)、氧化镓(Ga2O3)、石墨烯等等,这些将彻底改变当前的芯片技术,早前美国一家新创企业获得美国芯片补贴就计划将石墨烯技术引入芯片行业,预计加入碳纳米管后可将90nm工艺的芯片性能提升到7nm硅基芯片的50倍,可见第三代半导体材料对于芯片行业的变革。

在第四代半导体材料方面,其实中国也不落后于欧美,华为等企业早早就已经布局石墨烯技术研发,华为早在2015年就与全球领先的英国曼彻斯特大学国家石墨烯研究所合作研发石墨烯技术,目前已取得一定的成果,并将石墨烯技术应用于散热片、电池方面。

在第三代半导体材料取得突破的基础上,如今中国研发第四代半导体材料无疑会比之前更为顺手,产业链配套也更齐全,而中国率先将已取得的部分成果应用起来可以增加收入带动第四代半导体材料要发进入良性循环阶段,这样将比仅靠国家补贴进行研发更高效。

可以说欧美在硅基芯片方面处处掣肘,不仅无法阻止中国芯片前进的脚步,反而成为中国芯片业界奋进的动力,未来当中国在第三代、第四代半导体材料方面真正取得突破的时候,当前的芯片体系将彻底被颠覆,而中国到那时候将站在芯片行业之巅。

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