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#科技有点牛#“新基建”中的硬核科技，第三代半导体材料


#科技有点牛#“新基建”中的硬核科技，第三代半导体材料
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近期 ， 以5G位核心的“新基建”如火如荼：
5G基站建设
特高压
【#科技有点牛#“新基建”中的硬核科技，第三代半导体材料】城际高速铁路和城际轨道交通
新能源汽车充电桩
大数据中心
人工智能
工业互联网
跳出传统基建的角度 ， 从半导体的角度去审视新基建 ， 充分体现出了系统牵引与技术创新双轮驱动下的半导体产业发展趋势 。 也体现出国家希望从系统端牵引以半导体为核心的科技产业的发展 。
贯穿于“新基建”中的半导体产品包括：
以碳化硅以及IGBT为核心的功率半导体：主要支撑了新能源汽车、充电桩、基站/数据中心电源、特高压以及轨道交通系统；
以氮化镓为核心的射频半导体：主要支撑的是5G基站以及工业互联网系统建设；
以AI芯片为核心的SOC芯片、人工智能芯片：主要支撑的是数据中心、人工智能系统建设；
反过来 ， 也可以说：
①5G基站建设 ， 牵引了射频半导体、功率半导体发展；
②特高压 ， 牵引了功率半导体发展 ， 尤其是碳化硅和IGBT；
③轨道交通 ， 同特高压一样 ， 牵引碳化硅与IGBT；
④新能源汽车 ， 主要是碳化硅 ， 氮化镓也有一定作用；
⑤大数据中心 ， 牵引计算、存储、网络芯片以及功率器件；
⑥人工智能 ， 牵引人工智能芯片、通信芯片；
⑦工业互联网 ， 牵引了通信芯片、传感器件；
明显的在“新基建”中 ， 以氮化镓和碳化硅为核心的新一代/第三代/宽禁带半导体是主要的受益者 。
第三代半导体：新基建的硬核科技
从禁带的角度解释 ， 禁带就相当于一条河 ， 绝缘体就是禁带很宽 ， 电子从一端到不了另外一端；导体就是河窄到可以忽略了 ， 电子随意在两侧流动；半导体相当于河上有座桥 ， 电子可以从桥上走 ， 桥上如果管制了就不能走 ， 如果放开了 ， 就可以走 。
传统的半导体材料硅的禁带宽度为1.12eV ， 而宽禁带半导体材料是指禁带宽度在3.0eV及以上的半导体材料 ， 典型的是碳化硅、氮化镓、金刚石等材料 。 国际上所以说的宽禁带半导体材料也是本文所指的第三代半导体 ， 第三代半导体是比较具有中国特色的叫法 。
三代半导体的划分是比较具有中国特色的 。 分法如下：
以上我们看到了是比较冰冷的半导体的材料的相关参数 ， 如果将这些参数转换为性能 ， 则比较容易理解 。
所以 ， 宽禁带半导体最核心的功能就是提高了系统效率、减小了系统面积 ， 从长远的角度看 ， 一定会降低系统的成本 。
以上是从“新基建”的角度说宽禁带/第三代半导体 ， 实际上宽禁带/第三代半导体的核心应用还有在光电领域 ， 比如2014年获得诺贝尔奖的中村修二就是做氮化镓蓝光器件 。 大家也不难理解 ， 为什么三安光电突然可以做射频或者功率 。 因为工艺比较相似 ， 只是应用领域不同了 。
以上我们可以看到的是氮化镓、碳化硅在光电、射频以及功率领域的应用 ， 也就不难发现“新基建”对宽禁带半导体 ， 也就是第三代半导体的引领作用 。
产业界的布局实际上比较早 ， 比如以下几个厂商：
小米是全球氮化镓功率器件领导生产商Navitas的股东 ， 拆解小米氮化镓充电器 ， 其中NV6115_NV6117器件应用其中 。
华为参股了山东天岳 ， 天岳作为中国为数不多的碳化硅衬底企业 ， 碳化硅对于功率和射频的重要意义不言而喻 。
最近开盘就跌停的闻泰科技 ， 收购的安世科技 ， 也就是原来NXP下属公司 ， 在氮化镓方面也有深入研究 ， 大家可以看看安世的产品 ， 也就不难理解为什么闻泰要全面持股安世了 。
2016年 ， 大陆收购AIXTRON被否 ， 然后中微半导体热炒的原因 ， 都是与第三代半导体有关 。
疫情以来 ， 紫外LED消毒技术也将氮化镓推上一个风口 ， 可以看看中科院半导体所在山西的公司布局 。


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