作者/星空下的烤包子編輯/菠菜的星空排版/星空下的辣子雞熟悉半導(dǎo)體的朋友肯定都知道,第一代半導(dǎo)體是以硅、鍺為主要材料,第二代是砷化鎵、銻化銦,第三代則是碳化硅、氮化鎵。盼望著、盼望著,第四代半導(dǎo)體終于來了,成為了資本市場關(guān)注的重點(diǎn)之一。各國也將該領(lǐng)域認(rèn)為是國際科技戰(zhàn)略必爭高地。資本市場上,長電科技(600584)、華天科技(002185)、中國西電(601179)等相關(guān)概念玩家都迎來了一波小春天。
中國西電股價變動那么今天,我們就走進(jìn)這兵家必爭之地,看看這條賽道是真風(fēng)口還是真泡沫。一、科技進(jìn)步,利好不斷起因還是西安郵電大學(xué)的科研團(tuán)隊(duì)在8英寸硅片上成功制備出氧化鎵外延片。要知道,就在上個月的時候,中國電科46所成功制備出我國首顆6英寸氧化鎵單晶,已經(jīng)達(dá)到了國際最高的水平,而且可以用于6英寸氧化鎵單晶襯底片的研制。科研的道路就是這樣,從去年的兩英寸,到今年的六英寸和八英寸,一山更比一山高,強(qiáng)中自有強(qiáng)中手。學(xué)術(shù)界有了突破,產(chǎn)業(yè)界就更不能坐以待斃了。展望海外,日本的新興企業(yè)(Novel Crystal Technology)就表示積極推進(jìn)配備在純電動汽車上的功率半導(dǎo)體使用新一代晶圓,也就是氧化鎵晶圓,公司的目標(biāo)就是2025年每年生產(chǎn)2萬枚100毫米晶圓。以電子產(chǎn)業(yè)為支柱的臺灣也沒閑著,力積電正在開發(fā)出第四代氧化物半導(dǎo)體材料(氧化銦鎵鋅)的制程技術(shù),有望運(yùn)用在AR/VR產(chǎn)品上,并在明年能夠小量試產(chǎn)。
二、自帶王者屬性曾幾何時,某手機(jī)品牌因一句“充電5分鐘,通話2小時”紅遍大江南北,殊不知自那以后,第三代半導(dǎo)體材料(氮化鎵)已經(jīng)成為了快充的標(biāo)配。如果你覺得氮化鎵已經(jīng)很厲害了,那么氧化鎵的出現(xiàn),更讓不少科學(xué)界的朋友大大呼“自帶王者屬性”。說的專業(yè)一點(diǎn),就是氧化鎵的禁帶寬度達(dá)到了4.9eV,遠(yuǎn)高于于碳化硅的3.2eV和氮化鎵的3.39eV,寬禁帶意味著什么呢?意味著電子需要更多的能量從價帶躍遷到導(dǎo)帶,這樣就具有耐高壓和耐高溫的特性。
四代半導(dǎo)體屬性除了有更寬的禁帶,氧化鎵的加工成本更低、晶體品質(zhì)更好、生長速度竟然是碳化硅的100多倍。這么好的材料,也成了科技戰(zhàn)略博弈的主戰(zhàn)場。這不?美國商務(wù)部就從去年8月開始,對第四代半導(dǎo)體材料氧化鎵和金剛石進(jìn)行了出口管制,材料的重要性可見一斑,漂亮國又準(zhǔn)備在下一代半導(dǎo)體材料中繼續(xù)“卡脖子”。有朋友可能會關(guān)心,這么好的材料,是不是未來就能完全替代第三代半導(dǎo)體呢?非也,氧化鎵的遷移率和導(dǎo)熱率低,不及碳化硅和氮化鎵,可能因?yàn)樽詿嵝?yīng)而性能下降。不過,以氧化鎵的優(yōu)異性能,在DC/DC、新能源汽車逆變器、充電樁等領(lǐng)域或許大展宏圖更為合適,畢竟專業(yè)的材料干專業(yè)的事。
氧化鎵應(yīng)用領(lǐng)域三、保持理性,不盲從據(jù)專業(yè)機(jī)構(gòu)預(yù)測,在未來10年,氧化鎵器件也可能成為最有競爭力的電子器件,直接和碳化硅硬剛。預(yù)計到2030年,全球氧化鎵及功率器件市場規(guī)模將達(dá)到100億元。但目前,似乎還有些難度。雖然已經(jīng)有玩家產(chǎn)出了晶圓,但并不意味著就已經(jīng)高枕無憂了。氧化鎵的短板還是比較明顯的,如脆性較大、易解理屬性較強(qiáng)、斷裂韌性較低等等,而且作為半導(dǎo)體行業(yè)的最上游,牽一發(fā)而動全身。路漫漫其修遠(yuǎn)兮,吾將上下而求索。不少玩家在這條路上也取得了一定的積極進(jìn)展。就比如富加鎵業(yè)已推出2英寸及以下規(guī)格的氧化鎵UID(非故意摻雜)、導(dǎo)電型及絕緣型產(chǎn)品。阿石創(chuàng)(300706)可根據(jù)客戶需要為其定制化生產(chǎn)氧化鎵及氧化鎵混合物類的靶材產(chǎn)品。南大光電部分產(chǎn)品可以用于制備氧化鎵。
學(xué)術(shù)圈和產(chǎn)業(yè)界同向發(fā)力,才能為我們在半導(dǎo)體上未來突破“卡脖子”,并努力實(shí)現(xiàn)彎道超車奠定良好的基礎(chǔ)。第四代半導(dǎo)體的較量,或許才剛剛開始。注:本文不構(gòu)成任何投資建議。股市有風(fēng)險,入市需謹(jǐn)慎。沒有買賣就沒有傷害。


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