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5.2.1. 我国政策持续向好，扶持力度不断增强 第三代半导体助力“碳达峰、碳中和”目标的实现。 第三代半导体材料和技术对于建成可 循环的高效、高可靠性的能源网络起到至关重要的作用，可助力实现光伏、风电(电能生 产)，直流特高压输电(电能传输)，新能源汽车、工业电源、机车牵引、消费电源(电能使 用)等领域的电能高效转换，推动能源绿色低碳发展。 在政策导向方面，国家多项新政策的出台，大大助力了第三代半导体材料产业的发展。 近年来，国务院及工信部、科技部等多部门出台了一系列扶持第三代半导体材料产业发 展的利好政策。2016 年， 国务院印发《“十三五”国家科技创新规划》，启动了一批面 向 2030 年的重大项目，其中第三代半导体被列为国家科技创新 2030 重大项目中的“重 点新材料研发及应用“重要方向之一。2017 年 2 月， 国家新材料产业发展专家咨询委员 会成立，作为战略性新兴产业和实现节能减排的重要抓手，第三代半导体技术和产业受 到了中央政府、各级地方政府和企业的重视。 与此同时，多地区也已下发相关政策，大力扶持第三代半导体材料产业快速发展。随着 国务院及工信部、科技部等多部门出台了一系列扶持第三代半导体材料发展的利好政策， 我国各地方政府机构为促进地方第三代半导体材料产业快速而有序的发展，也相继出台 相关政策，政策内容涉及集群培育、 科研奖励、人才培育、项目招商、生产激励等多个 方面，地区包括深圳、北京、长沙、浙江、成都和 广州等地。预计未来 2~3 年，国内第 三代半导体产业将形成几个集聚区，分别是京津冀、长三角、珠三角和闽三角，注重第 三代半导体产业对当地经济结构调整、产业转型升级的促进作用，政策的超前部署将促 进第三代半导体产业呈 现迅猛发展势头。 国家 2030 计划和“十四五”国家研发计划都已经明确，第三代半导体是重要发展方向， 现在到了动议讨论实施方案的阶段。第三代半导体材料具有高频、高效、高功率、耐高 压、耐高温、抗辐射等特性，可以实现更好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。 国家布局“新基建”，第三代半导体是关键核心器件。早在 2018 年底召开的中央经济工作 会议上就明确了 5G、人工智能、工业互联网、物联网等“新型基础设施建设”的定位，随 后“加强新一代信息基础设施建设”被纳入 2019 年政府工作报告。2020 年，在国务院常务 会议、中央全面深化改革委员会第十二次会议等重要会议上多次提出推进新型基础设施 建设，我国新型基础设施建设进入高层布局。以 SiC 和 GaN 第三代半导体材料为基础制 备的电子器件是支撑“新基建”建设的关键核心器件。 ![]()
5.2.2. 我国碳化硅产业研发实力提升，与先进水平差距缩小 我国即将形成以 4 英寸主体，6 英寸为骨干，8 英寸为后继的 SiC 衬底发展局面 在 SiC 衬底方面，我国的生产企业主要有天科合达、山东天岳、河北同光晶体、世纪金光、中电集团二所等。国外厂商如美国的 Cree、II-VI 和日本的昭和电工、三者合计占据 了全球 75%的市场份额。在技术上，目前正从 4 英寸衬底向 6 英寸过渡，8 英寸衬底正在 研发中。我国的生产企业主要有天科合达、山东天岳、河北同光晶体、世纪金光、中电 集团二所等，国内 SiC 衬底以 3-4 英寸为主，天科合达的 4 英寸衬底已达到世界先进水平。 2019 年国内生产的导电型 SiC 衬底，折合成 4 英寸衬底的产能为 50 万片/年，半绝缘型 SiC 衬底折合成 4 英寸，产能为 20 万片/月。其中，中电科二所在 2018 年率先完成了 4 英寸高纯半绝缘 SiC 单晶衬底材料的工程化。2020 年，其山西 SiC 材料基地已经实现 4 英寸 SiC 晶片的批量生产。 国内 6 英寸 SiC 衬底研发也相继突破，已进入小批量生产阶段。2017 年山东天岳自主开 发了高纯半绝缘体衬底材料，目前 4H 导电型 SiC 衬底材料已达到 6 英寸，还自主开发了 6 英寸 N 型 SiC 衬底材料。2018 年中电科二所也完成了 6 英寸高纯半绝缘 SiC 单晶衬底 的开发。2018 年底，三安光电宣布已完成了商业版本的 6 英寸 SiC 晶圆制造技术的全部 工艺鉴定试验。2020 年 7 月，三安光电在长沙的第三代半导体项目启动，主要用于生产 6 英寸 SiC 导电衬底、4 英寸半绝缘衬底以及 SiC 二极管和 SiC MOSFET 的外延芯片。 2020 年 10 月 6 日，山西烁科发布消息称，8 英寸 SiC 衬底已开发成功，即将进入工程 化。 ![]()
在 SiC 外延片方面，目前国内 SiC 外延片以 4 英寸产品为主，也有少量提供 6 英寸外延 片。目前以美国的 Cree、 DowCorning、II-VI、日本的罗姆、三菱电机、德国的 Infineon 为主，其中美国公司就占据了全球的 70%以上的份额。技术上已向 6 英寸过渡。国内的 SiC 外延片生产商主要有瀚天天成、东莞天城、国民技术子公司国民天成、世纪金光、以 及中电科的 13 所和 55 所等。目前国内 SiC 外延片以 4 英寸产品为主，也有少量提供 6 英寸外延片。2019 年 SiC 外延片折算成 6 英寸产品的产能为 20 万片/年。其中瀚天天成 已形成可 3 英寸、4 英寸及 6 英寸完整的 SiC 外延片生产线，可满足 600V、1200V 及 1700V 器件制作的要求。东莞天成已实现年产超过 2 万片的 3 英寸、4 英寸 SiC 外延片的 产业化能力，目前还可以提供 6 英寸 SiC 外延片。国民技术、天成化合物也在近期建成了 6 英寸第二代和第三代半导体外延片项目，项目投资 4.5 亿元。 在 SiC 器件方面，我国相关企业较多。国外主要厂商有英飞凌、安森美、意法半导体、 三菱电机、东芝、威世半导体、富士电机、罗姆、瑞萨科技等美、日、欧大型 IDM 半导 体厂商。600-1700V SiC SBD、SiC MOSFET 已实现产业化，主要产品在 1200V 以下。近 年来，我国从事 SiC 器件研发和生产的厂商较多。有 IDM 企业，如扬杰电子、苏州能讯 高能半导体、株洲中车时代、中电科 13 所和 55 所、世纪金光等；有 Fabless 企业，如上海瞻芯、瑞能半导体等；有 Foundry 代工企业，如三安光电；也有 SiC 模组厂商，如嘉兴 斯达、河南森源、常州武进科华、中车时代电子等。在 SiC 器件制造方面，目前国内已有 中车时代、世纪金光、全球能源互联网研究院和中电 55 所等 4 条 6 英寸 SiC 器件中试线， 相继投入量产。其中，中车时代的 6 英寸 SiC SBD、PiN MOSFET 等器件的研发与制造更 有特色。（报告来源：未来智库） 5.2.3. 多方配合推动创新，中国 GaN 产业发展正当时 各企业积极扩产布局，产业进入扩张期，市场迅猛增长。为了迎合市场需求，争夺关键 竞争位置，国内主流企业如天科合达、三安光电、同光晶体等纷纷扩产，在产业、产品 和市场等多方面加强布局，这也预示着国内第三代半导体产业开始进入扩张期。同时， 传统半导体企业如华润微、闻泰科技等依托资金、技术、渠道及商业模式的优势，积极 布局第三代半导体，以谋求更多的利润增长点。 从研发角度来看，中国专利占据全球的 28%，产业化发展程度较欧美低但应用场景广阔。 国内申请专利较多的机构主要有中科院、 西安电子科技大学、中国电子科技集团公司第 五十五研究所等。专利技术主要集中在 LED、FET 等电子器件，以及电极、沉积方法和外 延生长等加工工艺。但我国发展的应用场景广阔：我国是全球最大的半导体照明产业生 产地、全球规模最大的 5G 移动通信、全球增速最快的新能源汽车、智能手机和军工领域 对功率半导体需求增速，这些应用的发展都离不开第三代半导体材料和器件的支撑。 国内投资 GaN 热度高涨，国家、地方、企业联动的投融资生态圈正在发挥积极作用。根 据 CASA 数据统计，仅仅 2017 年一年，第三代半导体扩产项目共计 10 起，总投资金额 达到 700 亿元。其中明确投产氮化镓材料相关项目金额已经超过 19 亿元，以宽禁带半导 体或化合物半导体名义投资的项目金额近 615 亿元。 政策扶持、应用推进、资本追捧，以 GaN 为代表的第三代半导体产业前景广阔。在光明 前景的驱动下，目前全球各国均在加大力度布局第三代半导体领域，但我国在产业化方 面进度还较缓慢，技术亟待突破。当前，第三代半导体在电力电子和射频器件领域面临 重要窗口期，国际半导体产业巨头尚未对行业标准和技术形成完全垄断，在政策和市场 双重推动下，中国第三代半导体产业发展正当时。
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楼主: 青山绿水
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