在二級(jí)市場(chǎng)，第三代半導(dǎo)體上下游鏈公司——臺(tái)基股份、安泰科技、露笑科技、海特高新等表現(xiàn)活躍;市場(chǎng)應(yīng)用上，小米、傳音等公司紛紛搶占第三代半導(dǎo)體材料應(yīng)用于快充領(lǐng)域的賽道。

　　政策指引層面，有消息稱，國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)將得到統(tǒng)籌發(fā)展，行業(yè)發(fā)展支持力度也將進(jìn)一步加大，尤其重視第三代半導(dǎo)體方面。

　　第三代半導(dǎo)體在這一時(shí)點(diǎn)受到關(guān)注的原因是什么?材料和應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)在哪里?我國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)借由第三代半導(dǎo)體材料實(shí)現(xiàn)“換道超車”的可能性幾何?帶著這些問題，近日，《科創(chuàng)板日?qǐng)?bào)》記者專訪了西安賽富樂斯半導(dǎo)體科技有限公司聯(lián)合創(chuàng)始人兼CEO陳辰，及公司CTO宋杰博士。

　　陳辰擁有清華大學(xué)、耶魯大學(xué)的教育背景;宋杰則有北京大學(xué)固態(tài)物理學(xué)博士學(xué)位和耶魯大學(xué)博士后經(jīng)歷，是中組部“青年千人”特聘專家，在氮化鎵領(lǐng)域有10余年科研經(jīng)驗(yàn)。據(jù)悉，他們所在的西安賽富樂斯半導(dǎo)體科技有限公司，是全球首家實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)工業(yè)級(jí)半極性氮化鎵材料的企業(yè)，也正在進(jìn)行第三代半導(dǎo)體在光電器件方面的研究與生產(chǎn)。

　　||談行業(yè)：中國(guó)實(shí)現(xiàn)“超車”贏面很大

　　“第一代和第二代半導(dǎo)體，尤其是在芯片領(lǐng)域，我國(guó)整體相較技術(shù)領(lǐng)先國(guó)家落后至少二十年，但第三代半導(dǎo)體材料發(fā)展，目前我國(guó)與國(guó)際巨頭公司差距可精確至5年左右。”宋杰認(rèn)為，近年來我國(guó)重視第三代半導(dǎo)體，加大相關(guān)研發(fā)投入，也是希望能借由這一路徑，盡快縮小與其他國(guó)家差距，實(shí)現(xiàn)換道超車。

　　第三代半導(dǎo)體材料主要有氮化鎵(GaN)、砷化鎵(GaAs)、碳化硅(SiC)等。宋杰博士介紹，氮化鎵領(lǐng)域目前以日本技術(shù)最為領(lǐng)先，而美國(guó)則在碳化硅方面發(fā)展得最好。

　　陳辰認(rèn)為：“日本一直有研發(fā)新材料的傳統(tǒng)，日本科學(xué)家也是氮化鎵這一材料的“鼻祖”。據(jù)了解，2014年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)，正是授予了發(fā)明出藍(lán)色發(fā)光二極管的日本名城大學(xué)教授赤崎勇、日本名古屋大學(xué)教授天野浩和美國(guó)加利福尼亞大學(xué)圣巴巴拉分校教授中村修二這三位日本籍或日裔科學(xué)家。

　　2011年，在經(jīng)過了將近二十年的研發(fā)之后，美國(guó)科銳公司推出了全球首款SiC MOSFET。因而，“碳化硅領(lǐng)域，全球又以美國(guó)的科銳公司為頭部?！?/p>

　　陳辰認(rèn)為，這兩個(gè)國(guó)家相關(guān)產(chǎn)業(yè)布局較早，技術(shù)積累和產(chǎn)業(yè)發(fā)展已形成良性閉環(huán)。不過他也表示，氮化鎵的研發(fā)始于上世紀(jì)90年代后期，碳化硅則是近十年的產(chǎn)物，相比更為傳統(tǒng)的半導(dǎo)體材料及其衍生技術(shù)，還算是一個(gè)嶄新賽道，實(shí)現(xiàn)趕超的贏面很大。

　　“中國(guó)早期的科技企業(yè)往往是用商業(yè)倒推技術(shù)，走的是‘貿(mào)工技’的路線，即先發(fā)展貿(mào)易、然后做生產(chǎn)、最后才研發(fā)技術(shù)”，陳辰說，“按照原有邏輯，如果等到企業(yè)和國(guó)家開始重視技術(shù)，就會(huì)重新與其他經(jīng)濟(jì)體產(chǎn)生難以彌合的差距。”

　　“政府之所以選在近期的時(shí)間點(diǎn)釋放信號(hào)，一是第三代半導(dǎo)體等技術(shù)本身的發(fā)展迫在眉睫;二是我國(guó)這一領(lǐng)域確實(shí)有能力、有機(jī)會(huì)做到領(lǐng)先;三是國(guó)際間越加頻繁的科技競(jìng)爭(zhēng)不得不讓我們選擇在這樣的賽道上發(fā)展自有技術(shù)。”陳辰如是說。

　　||談技術(shù)：工藝制程是嶄新賽道

　　“最近幾年，5G技術(shù)、電動(dòng)汽車的興起與落地，產(chǎn)生了對(duì)優(yōu)質(zhì)材料的大量需求”，宋杰博士說，“第三代半導(dǎo)體材料電子發(fā)展速度快，在滿足高頻率、大功率器件的需求方面具有非常大的優(yōu)勢(shì)?！?/p>

　　宋杰介紹，相比傳統(tǒng)半導(dǎo)體材料，第三代半導(dǎo)體材料的物化性質(zhì)非常穩(wěn)定，電子性能更具優(yōu)勢(shì)，可以在極端環(huán)境——比如大電流、大功率和高頻等應(yīng)用場(chǎng)景中得到良好運(yùn)用，因而可以用來制作高功率、高頻率器件。具體來說，5G、6G這樣的高頻通訊，以及充電器、電動(dòng)汽車配件等，都需要第三代半導(dǎo)體發(fā)揮相比傳統(tǒng)材料更為突出的優(yōu)勢(shì)。

　　“第三代半導(dǎo)體材料近期關(guān)注度高，與材料的三個(gè)主要應(yīng)用方向發(fā)展有關(guān)：一是新能源汽車;二是計(jì)算領(lǐng)域;三是5G等高頻通信技術(shù)。而技術(shù)的發(fā)展要走過從高端逐步邁向低端的過程，從最初的材料研發(fā)，到運(yùn)用于軍工、高鐵領(lǐng)域，再到落地公眾日常生活中能接觸到的消費(fèi)品就是如此?！标惓秸f，第三代半導(dǎo)體材料在電腦、手機(jī)充電器上的運(yùn)用，說明相關(guān)材料的技術(shù)和行業(yè)已漸漸成熟。

　　氮化鎵和碳化硅這樣的材料并不存在于自然界中，需靠人工在高溫化學(xué)工業(yè)的條件下進(jìn)行制備。宋杰博士稱，第三代半導(dǎo)體材料的研發(fā)難點(diǎn)就是需要降低經(jīng)人工合成材料的缺陷。

　　不過，相比追趕傳統(tǒng)材料的下游工藝制程，中國(guó)企業(yè)要想在半導(dǎo)體領(lǐng)域做到技術(shù)領(lǐng)先，顯然發(fā)展第三代半導(dǎo)體更為明智。陳辰介紹，每更換一個(gè)新的材料，就需要重新圍繞材料，發(fā)展相應(yīng)的后道工藝和制程。

　　“說白了，第三代半導(dǎo)體的工藝誰都沒有，在技術(shù)相對(duì)初期的一個(gè)階段，我們就有機(jī)會(huì)掌握話語權(quán)，”陳辰說，“這其中，材料既是基礎(chǔ)，又是核心”。宋杰則補(bǔ)充道：從研發(fā)邏輯上來講，確實(shí)是要先從材料出發(fā)解決質(zhì)量問題，后改善工藝，提高性能。

　　||談應(yīng)用：第三代半導(dǎo)體光電應(yīng)用可與世界接軌

　　據(jù)悉，第三代半導(dǎo)體材料的下游市場(chǎng)大致可分為光電子和微電子兩塊領(lǐng)域。第三代半導(dǎo)體材料推動(dòng)我國(guó)集成電路邁向先進(jìn)備受期待的同時(shí)，也要注意到長(zhǎng)期以來，與我國(guó)“缺芯”并提的問題還有“少屏”，因而相關(guān)材料在光電領(lǐng)域的應(yīng)用也是一大技術(shù)重鎮(zhèn)。

　　據(jù)陳辰介紹，我國(guó)在LED領(lǐng)域較為成熟，屏幕方面中低端可做到產(chǎn)量，不過高端屏幕如OLED或Mini-LED，整體仍較為落后?！澳壳皹I(yè)內(nèi)有幾家公司的發(fā)展格局較為明確，比如有蘋果、三星、LG等，賽富樂斯跟這些公司都有相關(guān)項(xiàng)目合作?！?/p>

　　“從全球來看，顯示器行業(yè)大的趨勢(shì)之一是做Micro-LED，二是都在往量子點(diǎn)技術(shù)轉(zhuǎn)”。陳辰介紹，賽富樂斯從2017年開始就已在布局相關(guān)產(chǎn)品，其使用了納米孔氮化鎵材料的量子點(diǎn)Micro-LED產(chǎn)品，目前可做到全球領(lǐng)先。據(jù)悉，賽富樂斯目前在為蘋果研發(fā)Micro-LED相關(guān)項(xiàng)目，而公司自身量產(chǎn)的Micro-LED產(chǎn)品也供不應(yīng)求。

　　“公司目前研發(fā)精力主要投注在蘋果的項(xiàng)目上，不過由于有保密協(xié)議，暫不能透劇具體信息。在生產(chǎn)方面，我們正在幫助利亞德推量產(chǎn)產(chǎn)品，前期研發(fā)已經(jīng)完成。”陳辰說，公司目前產(chǎn)線主要依賴西安光機(jī)所，今年下半年將著手新一輪融資，用于自建產(chǎn)線，以滿足未來Micro-LED大訂單的需要。

　　陳辰最后呼吁，材料、工藝、設(shè)備等半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)研發(fā)并非一朝一夕的事情，做科研要有啃硬骨頭的精神。

　　“賽富樂斯2014年創(chuàng)立至今，明顯能感受到2018年前后開始，國(guó)內(nèi)對(duì)硬科技——尤其是半導(dǎo)體材料領(lǐng)域的投資愈加重視。”陳辰說，從科創(chuàng)板設(shè)立至今的兩年發(fā)展，以及當(dāng)初上市退出的路線設(shè)計(jì)來看，均有利于硬科技企業(yè)。

　　宋杰博士則在國(guó)家近年對(duì)人才培養(yǎng)和科研支持的重視方面，感受到了環(huán)境正在發(fā)生的變化?！跋啾戎岸?，如今科研經(jīng)費(fèi)申請(qǐng)額度，還有批下來的比例，都在逐年增加。能夠感覺到國(guó)家有意積極鼓勵(lì)，讓更多的團(tuán)隊(duì)、高校和研究機(jī)構(gòu)來參與到第三代半導(dǎo)體相關(guān)的一些研究當(dāng)中?！?/p>