第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略思考

  5月28日，2023中關(guān)村論壇北京（國際）第三代半導(dǎo)體創(chuàng)新發(fā)展論壇在中關(guān)村國家自主創(chuàng)新示范區(qū)展示中心舉辦。本次論壇由科學(xué)技術(shù)部、工業(yè)和信息化部、北京市人民政府主辦，北京市科學(xué)技術(shù)委員會、中關(guān)村科技園區(qū)管理委員會，北京市經(jīng)濟和信息化局，北京市順義區(qū)人民政府，北京第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟共同承辦。論壇立足“雙碳”目標(biāo)下第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的新形勢、新機遇，圍繞第三代半導(dǎo)體技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀、趨勢展望及對能源、交通、信息等領(lǐng)域高質(zhì)量發(fā)展的支撐作用等展開交流，進一步構(gòu)建開放創(chuàng)新平臺，共建全球產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)圈，助力北京國際科技創(chuàng)新中心建設(shè)。

應(yīng)用需求推動半導(dǎo)體新材料不斷發(fā)展

  報告指出，以氮化鎵（GaN）、碳化硅（SiC）等寬禁帶化合物半導(dǎo)體為代表，未來將向更大尺寸、更低成本、更高性能方向發(fā)展。與此同時，超寬禁帶半導(dǎo)體、低維碳基與二維材料、半導(dǎo)體量子材料等新型半導(dǎo)體材料也在不斷發(fā)展。

  當(dāng)前正值全球半導(dǎo)體格局重塑的歷史關(guān)鍵期，新材料驅(qū)動的半導(dǎo)體發(fā)展新戰(zhàn)略，在補短板的同時要筑長板、建優(yōu)勢。一方面超越摩爾技術(shù)以應(yīng)用推動，面向重大需求實現(xiàn)信息、能源、交通、國防等領(lǐng)域的自主保障；另一方面，后摩爾技術(shù)實現(xiàn)超前布局。

  第三代半導(dǎo)體是支撐智能、綠色、可持續(xù)發(fā)展的重要力量，在實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)，支撐高速列車、新能源汽車、5G基站等升級換代，支撐光電子與微電子深度融合，實現(xiàn)跨界創(chuàng)新等方面發(fā)揮著重要作用。

我國技術(shù)實力提升，產(chǎn)業(yè)鏈較為完整

  報告指出，國內(nèi)已建立從襯底、外延、設(shè)計、制造、封測到應(yīng)用較為完整的 SiC與GaN產(chǎn)業(yè)鏈，并且在不斷發(fā)展，未來可期。“十四五”期間將重點解決能用、好用及可持續(xù)創(chuàng)新能力的問題，提升全產(chǎn)業(yè)鏈整體競爭力，特別是核心材料和關(guān)鍵裝備。

  據(jù)CASA Research統(tǒng)計顯示，2022年功率電子器件市場規(guī)模超過100億元；GaN微波射頻器件市場規(guī)模88.6億元；新能源汽車（含充電設(shè)施）是最大市場，整體比重達65%；光伏+儲能需求持續(xù)增長；超寬禁帶半導(dǎo)體尚處基礎(chǔ)研究階段，將在更高耐壓、更低導(dǎo)通電阻的微波大功率電子器件、日盲探測等深紫外光電器件、高能粒子探測器等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。

新形勢下的機遇、挑戰(zhàn)與思考

  中國作為全球最大市場已啟動（新型電力系統(tǒng)、高鐵、新能源汽車、 5G/6G通信、半導(dǎo)體照明及超越照明、工業(yè)電機及消費電子市場），應(yīng)用需求驅(qū)動技術(shù)創(chuàng)新。中國精密加工制造技術(shù)和配套能力在迅速進步。但也要清醒認(rèn)識到，中國發(fā)展第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)仍面臨諸多挑戰(zhàn)：缺乏戰(zhàn)略研究、長期穩(wěn)定支持科技力量的科研計劃投入及系統(tǒng)性推進實施策略；原始創(chuàng)新能力不足，產(chǎn)業(yè)技術(shù)積累不夠；企業(yè)小、散、弱，低水平同質(zhì)競爭，集中度低，缺乏有效實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同發(fā)展的機制；缺乏企業(yè)有效參與、開放的研發(fā)中試平臺，特別是材料和裝備的驗證平臺；標(biāo)準(zhǔn)、檢測認(rèn)證、質(zhì)量評價體系相比發(fā)展進程落后；缺乏鼓勵社會資本參與中早期研發(fā)的機制和通道，存在政府、市場雙失靈現(xiàn)象。

  報告最后從推動示范應(yīng)用、完善體系生態(tài)、加強國際合作三個方面提出了建議：推動示范應(yīng)用，突破核心裝備，打通產(chǎn)業(yè)鏈條。通過示范應(yīng)用拉動、面向需求的迭代研發(fā)，帶動國產(chǎn)材料、芯片、封測、應(yīng)用等一系列關(guān)鍵環(huán)節(jié)技術(shù)加速成熟，完善檢測、標(biāo)準(zhǔn)、系統(tǒng)設(shè)計等公共能力建設(shè)，提升可靠性、一致性；建立設(shè)備示范線，組織設(shè)備制造商、用戶、工藝、配件、耗材等多方力量協(xié)同創(chuàng)新。

  建立協(xié)同創(chuàng)新的產(chǎn)業(yè)體系和生態(tài)。推動建設(shè)開放、高水平的專業(yè)化國家級平臺，加強基礎(chǔ)材料、裝備、核心器件、標(biāo)準(zhǔn)等國家體系化能力建設(shè)；推動有競爭力的并購重組，構(gòu)建基于國家信用的長期資本鏈以支撐研發(fā)鏈，發(fā)揮新型研發(fā)機構(gòu)（平臺）、聯(lián)盟（創(chuàng)新聯(lián)合體）的作用，承接2030國家重大項目，發(fā)起設(shè)立結(jié)構(gòu)化、市場化運營的公共資金池（或基金），探索“項目+平臺+孵化器+基金+基地”融合發(fā)展的科技金融鏈網(wǎng)的合作新模式。注重知識產(chǎn)權(quán)戰(zhàn)略，鼓勵專利運營。構(gòu)建有序開放的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與檢測認(rèn)證服務(wù)體系，主動參與國際標(biāo)準(zhǔn)制訂，提高話語權(quán)；培育匯聚各類創(chuàng)新人才隊伍的人才體系。

  推進新形勢下精準(zhǔn)深入的國際科技合作。在新的地緣政治環(huán)境下，快速建立精準(zhǔn)深入的分區(qū)域合作體系和策略，注重非政府間合作，探索市場化的渠道和企業(yè)間的合作方式。面向“金磚五國”、“一帶一路”沿線國家，在標(biāo)準(zhǔn)、國際市場等領(lǐng)域找到突破口；面向歐亞等產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)有技術(shù)優(yōu)勢的國家，重點加強與具備成熟技術(shù)的中小企業(yè)和研發(fā)團隊深度合作。鼓勵企業(yè)和研究機構(gòu)在國外建孵化中心和技術(shù)創(chuàng)新中心，主動參與國際標(biāo)準(zhǔn)制定等。系統(tǒng)梳理國際人才戰(zhàn)略。

  以第三代半導(dǎo)體為代表的化合物半導(dǎo)體是全球的機會，面臨全球的挑戰(zhàn)，需要全球的合作！

來源：半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)網(wǎng)