第三代半导体材料：国内企业全产业链布局 国产化替代加速

　　作者：鲁臻

　　近日，据国家新材料产业发展专家咨询委员会委员介绍，国家2030计划和“十四五”国家研发计划已明确第三代半导体是重要发展方向。

　　与第一、二代半导体材料相比，以碳化硅（SiC）、氮化镓（GaN）为代表的第三代半导体材料具有更宽的禁带宽度、更高的导热率、更高的抗辐射能力、更大的电子饱和漂移速率等特性，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，在5G、新能源汽车、消费电子、新一代显示、航空航天等领域有重要应用。

　　资料来源：锐观网、国海证券研究所

　　资料显示，相对于传统的硅材料，SiC的禁带宽度是硅的3倍；导热率为硅的4-5倍；击穿电压为硅的8倍；电子饱和漂移速率为硅的2倍，因此，碳化硅更适用于制造耐高温、耐高压，耐大电流的高频大功率器件。

　　产业格局：美欧日三足鼎立 国内企业有望实现弯道超车

　　从产业发展格局来看，全球SiC的产业格局呈现美国、欧洲、日本三足鼎立的态势。美国的科锐、德国的英飞凌、日本的罗姆这三家公司占据了全球SiC市场约70％的份额，其中科锐、罗姆实现了从SiC衬底、外延、设计、器件及模块制造的全产业链布局。

　　根据Omdia《2020年SiC和GaN功率半导体报告》，到2020年底，全球SiC和GaN功率半导体的销售收入预计将从2018年的5.71亿美元增至8.54亿美元。未来十年的将保持年均两位数增速，到2029年或将超过50亿美元。

　　资料显示，目前国内厂商正在布局第三代半导体的设备、衬底、外延和器件全产业链环节，包括难度最大的衬底长晶环节，自动化程度较高的外延环节和应用于下游市场的器件环节。如露笑科技发布2020年度非公开发行股票预案，拟募集资金总额不超过10亿元，用于“新建碳化硅衬底片产业化项目”、“碳化硅研发中心项目”等；耐威科技公告称，拟投资设立全资子公司聚能海芯，以此作为项目公司，组织资源投资建设自主氮化镓微波及功率器件生产线。

　　国海证券研报认为，第三代半导体工艺产线对设备要求相对较低，国内企业和国外龙头差距相较于第一、二代半导体较小，国内公司存在弯道超车机会。第三代半导体市场空间广阔。一方面，第三代半导体下游应用切中了“新基建”中5G基站、特高压、新能源充电桩、城际高铁交主要领域，另一方面，第三代半导体产品主要使用成熟制程工艺，在美国持续升级对我国半导体产业技术封锁的大环境中，第三代半导体有望成为我国半导体产业突围先锋，相关产业链上下游企业将充分受益。

　　“政策+资金”扶持 半导体材料国产化替代加速

　　实际上，第三代半导体被认为是具有重大影响的战略技术，其技术及应用的突破成为全球半导体产业新的战略高地，各国政府纷纷加紧在第三代半导体领域的部署。

　　据了解，美国从2014年初，就成立了“下一代功率电子技术国家制造业创新中心”，期望通过加强第三代半导体技术的研发和产业化，使美国占领下一代功率电子产业市场。

　　日本建立了“下一代功率半导体封装技术开发联盟”，由大阪大学牵头，协同罗姆、三菱电机、松下电器等18家从事SiC和GaN材料、器件以及应用技术开发及产业化的企业、大学和研究中心，共同开发适应SiC和GaN等下一代功率半导体特点的先进封装技术。

　　欧洲启动了产学研项目“LASTP OWER”，由意法半导体公司牵头，协同来自意大利、德国、法国、瑞典、希腊和波兰等六个欧洲国家的私营企业、大学和公共研究中心，联合攻关SiC和GaN的关键技术。

　　而我国也在“中国制造2025”计划中明确提出要大力发展第三代半导体产业。2015年5月，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），推动我国第三代半导体材料及器件研发和相关产业发展。

　　近日，有消息人士透露，为加大扶持集成电路装备和材料业发展，上海市近期将制定出台专项扶持政策，简称“珠链计划”，重点支持6家本地集成电路装备和材料企业，分别为：中微半导体设备（上海）股份有限公司、盛美半导体设备（上海）有限公司、安集微电子科技（上海）股份有限公司、上海万业企业股份有限公司、上海新昇半导体科技有限公司、上海至纯洁净系统科技股份有限公司。

　　除了政策扶持外，在资金扶持上，“国家集成电路产业投资基金”二期注册资本达 2041.5亿元，将重点扶持半导体装备及材料领域，有望加速推动半导体材料的国产化进程。

　　附：45家涉足第三代半导体的A股上市公司（财务数据为2020年中报数据）：

　　制表：金融界上市公司研究院 数据来源：巨灵财经