瀚海狼山已經(jīng)連續(xù)推文2篇，介紹了目前在民用半導(dǎo)體領(lǐng)域，包括第1代單晶硅芯片的制造，相應(yīng)的光刻機(jī)技術(shù)現(xiàn)狀；以及第2代砷化鎵半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀。實(shí)際上目前國際競爭的領(lǐng)域，已經(jīng)延伸到了對第3代半導(dǎo)體技術(shù)的制高點(diǎn)爭奪上。在這方面，我們國家其實(shí)比在前兩代半導(dǎo)體的產(chǎn)業(yè)狀況要明顯更好。因此在第3代半導(dǎo)體黑科技的全球競爭中，完全處于第一集團(tuán)的位置。這種狀況，很像是傳統(tǒng)油動力車技術(shù)，我們目前只能跟隨跑，但是在新能源汽車領(lǐng)域則處于領(lǐng)跑的地位非常相似。隨著5G技術(shù)、新能源動力和物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。對微電子元件領(lǐng)域的耐高溫、高壓、高頻率、超大容量和超高發(fā)射功率的要求越來越高，傳統(tǒng)的前2代半導(dǎo)體已經(jīng)越來越難以滿足要求，于是第3代先進(jìn)半導(dǎo)體的研發(fā)成為大國之間爭奪的新高地！

第3代半導(dǎo)體，簡單來說，有碳化硅，金剛石，氮化鋁，氧化鋅，氮化鎵等物質(zhì)。目前看來最有前途的是碳化硅和氮化鎵；最有現(xiàn)實(shí)成就的就是氮化鎵元器件。在國家級規(guī)劃中，曾經(jīng)4次提到第3代半導(dǎo)體元器件的突破，可見地位之重要。早在1998年，國內(nèi)有關(guān)單位就首次合成納米氮化鎵；成為當(dāng)年的重大獲獎(jiǎng)成果之一。2016年，美國否決了中資收購歐洲某公司。行業(yè)內(nèi)部都明白，這是美弟在出手在阻止中方掌握第三代LED氮化鎵技術(shù)；但是這種阻止都是暫時(shí)的和無效的。中方的氮化鎵技術(shù)仍然突飛猛進(jìn)，相關(guān)的有獨(dú)立研發(fā)和生產(chǎn)能力的高端公司目前已經(jīng)有十幾家！全部進(jìn)入了國際一流水平。氮化鎵半導(dǎo)體的優(yōu)勢，在于其禁帶寬度大、擊穿電壓高、熱導(dǎo)率大、電子飽和漂移速度高、抗輻射能力強(qiáng)和良好的化學(xué)穩(wěn)定性等優(yōu)越性質(zhì)。

氮化鎵和碳化硅，同屬于第3代高大禁帶寬度的半導(dǎo)體材料，和第1代的單晶硅以及第2代的砷化鎵相比，其在特性上優(yōu)勢突出。由于禁帶寬度大、導(dǎo)熱率高，氮化鎵器件可在200℃以上的高溫下工作，能夠承載更高的能量密度，可靠性更高；較大禁帶寬度和絕緣破壞電場，使得器件導(dǎo)通電阻減少，有利與提升器件整體的能效；電子飽和速度快，以及較高的載流子遷移率，可讓器件高速地工作。利用氮化鎵可以獲得具有更大帶寬、更高放大器增益、更高能效、尺寸更小的半導(dǎo)體器件，這與半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展規(guī)律相互吻合。

與碳化硅相比，氮化鎵在降低成本方面還有更強(qiáng)的潛力。目前國內(nèi)主流的氮化鎵技術(shù)廠商都在研發(fā)以硅為襯底的氮化鎵器件，以替代昂貴的碳化硅襯底。到目前性能更加強(qiáng)大的氮化鎵元器件，已經(jīng)逐步接近第1代單晶硅芯片的價(jià)格，這樣就會導(dǎo)致一個(gè)市場產(chǎn)生巨大拐點(diǎn)。在相同的采購價(jià)格下，客戶自然更加傾向性能更強(qiáng)的氮化鎵元器件，會出現(xiàn)一個(gè)行業(yè)內(nèi)部的重新大洗牌。

氮化鎵的供應(yīng)商將獲得更大的國際市場的份額，因?yàn)榭梢韵蚩蛻籼峁┠壳扒?代半導(dǎo)體工藝材料根本無法企及的性能。目前國內(nèi)已經(jīng)至少建成了4條碳化硅和3條氮化鎵的生產(chǎn)線，并有更多的試驗(yàn)平臺正在研發(fā)更新的技術(shù)和更低成本的第3代半導(dǎo)體制造工藝。未來全球半導(dǎo)體市場地位和技術(shù)地位會同步上升。