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【甬派】第三代半导体产业要爆发!宁波能否靠Ta冲出“芯”天地?

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作者: 发布日期:2017-12-25

(会场)

把中国三分之一的照明换成它,那每年可节约一个三峡工程的发电量;用它存储数据,密度比普通存储高出上千倍,且能耗更低;用它做成的器件,高功率、高密度,新能源汽车成本大大降低;它能将传统交流电网,变成柔性智能电网……它,就是全球聚焦的第三代半导体材料,被认为能引发类似于蒸汽机一样的产业革命!宁波要如何抢占这一科技竞争制高点、靠它冲出一片“芯”天地?

今天(12月22日),2017中国(宁波)第三代半导体产业发展高峰论坛暨创新项目推介会在宁波举行。论坛邀请半导体领域、产业和投融资机构专家,就第三代半导体产业发展现状、前沿趋势、关键技术、主要应用市场和需求等内容展开交流探讨。

本次论坛由宁波市科技局、市经信委、国家高新区(新材料科技城)管委会指导,宁波市创新创业管理服务中心、第三代半导体产业技术创新战略联盟主办,宁波电子行业协会、中科院宁波材料研究所、宁波半导体照明产学研技术创新战略联盟承办。

(会场)

第三代半导体是啥?能干啥?

半导体材料,是制作半导体器件和集成电路的电子材料。你最常听说的半导体材料就是硅(Si)了吧。确实目前95%以上的半导体器件和99%以上的集成电路都是由硅材料制作。硅材料芯片,成就了美国硅谷高科技产业群,促使英特尔等世界半导体巨头的诞生。

第一代半导体是以硅(Si)和锗(Ge)为代表的元素半导体,第二半导体材料是以砷化镓(GaAs)、磷化铟(InP)为代表的化合物半导体材料。

然而,两代半导体技术在光电子、电力电子和射频微波等领域器件性能的提升现已逼近材料的物理极限,难以支撑新一代信息技术的可持续发展,难以应对能源与环境面临的严峻挑战,难以满足高新技术及其产业发展,迫切需要发展新一代半导体技术。

目前,国内业界所说的第三代半导体材料,基本上相当于国际上的宽禁带半导体材料,是以碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)为代表的半导体材料统称。

新一代半导体材料,凭借击穿电场强度高、热稳定性好、热导率高等特点,可用来制造各种耐高温的高频、高效大功率器件,应用于硅(Si)器件能以胜任的场合,可谓前景广阔。现在和将来,新一代半导体材料能改变生活的方面主要集中在三大领域,即发光照明、通讯、电能变换。

(于坤山)

第三代半导体产业技术创新战略联盟秘书长于坤山向甬派记者介绍,像用上SiC为代表的第三代半导体技术的LED半导体照明,具有更高的光电转换效率,带来更多的出光和更少的散热;应用在高铁、新能源汽车领域,不仅可以节能,而且减少电力系统体积和重量;应用在家电、工业电机领域也可大幅节能;而用在电网上,直接能改变电网形态,柔性电智能电网,可减少电力损失,大幅提高供电效率;而能提供更高功率密度、更高效率和更低功耗的GaN技术正助力5G移动通信在全球加速奔跑。

借助消费端产业优势,宁波加速第三代半导体

据了解,宁波,第三代半导体产业起步较早,经过17年的发展,在半导体器件、半导体材料制备等方面已形成贯穿芯片设计制造、封装测试、后端应用等领域的较为完备的上下游产业链,汇聚了金瑞泓科技、比亚迪半导体、芯健等知名半导体企业。宁波初步框定了“科技创新2025”重大专项,5年拿出20亿集中支持13个重大专项,其中就包括第三代半导体。

(叶继春)

第三代半导体产业技术创新战略联盟秘书长于坤山、中科院宁波材料所研究员叶继春、国网联研院研究室副主任戴朝波、中科院电工所研究员宁圃奇等与会专家认为,宁波产业基础扎实、发展需求稳定,发展第三代半导体产业基础优势凸显。

比如,下游产业转型升级需求大,在照明、汽车、消费类电子、白色家电、风电、光伏等多个下游应用领域,急需第三代半导体作为“加速器”,实现产品的功能拓展及轻量化和小型化,并提升产品能源利用效率以及可靠性。此外,半导体材料进口便利,宁波舟山港是国内两个能够进口半导体产业所需化学产品的港口之一。

(朱伟东)

“宁波应该以需求端为基本方针,带动第三代半导体产业发展。”中科院材料所研究院叶继春说,积极鼓励应用端企业进入第三代半导体器件应用领域,提升产品的性能和市场竞争力;同时,引导企业积极满足未来的应用需求,抓住下一波产业发展的风口,前瞻性的布局并开发出面向新型经济的下一代产品,比如5G通信,白光通讯,激光显示,深紫外等领域。

(宁圃奇)

与会专家建议,要协同创新,加快宁波第三代半导体产业发展。依托在宁波市有基础、有技术的龙头企业和高校科研院所,积极创建国家级第三代半导体创新基地,同时积极引进和对接国内外知名第三代半导体企业落户宁波,设立专业的领导和服务机构进行对接,并形成长效机制。

在技术方面,围绕先进生产线布局,特色工艺发展,建立第三代半导体产业链、生态链,使国家重大科技专项、工业转型升级资金、关键核心技术和重大产品主动快速、持续落地。

(国知局保护协调司汪勇)

在平台的建设过程中,还应注重打造专门针对第三代半导体产业的专业投资平台,并利用自身资源优势,围绕第三代半导体进行水平整合和垂直整合,联合科技界和产业界,打造第三代半导体产业投资的‘生态圈”。目前,“芯空间”已渐成宁波市集成电路产业发展的推进平台及专业服务机构。

(宁波市科技局副局长陈建章介绍“科技创新2025”第三代半导体重大专项情况)

宁波市科技局相关负责人称,宁波将在2018年启动“科技创新2025”重大专项,其中包含第三代半导体方向。专项将重点聚焦第三代半导体材料产业发展,器件设计、制造和应用技术能力提升,着力攻克一批产业发展关键技术、应用技术难题,将有利于推动区域传统产业转型升级,有利于抢占新兴产业制高点。

通过此次项目的实施,预期到2022年,全市第三代半导体产业科技自主创新能力和整体竞争力提升显著,第三代半导体材料前瞻性研究实现某些领域的重点突破,器件制造及示范应用在符合宁波市经济基础和产业结构的某些重点领域,如紫外杀菌消毒、汽车用SiC功率控制单元、III-V族异构工艺开发、高性能Si基GaN HEMT功率器件等项目取得重大突破,在国际竞争中抢占先机并掌握主导权,第三代半导体器件逐步替代进口,推动宁波市技术和产业规模进入全国第一梯队。

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