新技术的突破往往能带动产业的发展,近期第四代半导体传来一个大消息。
第四代半导体成新热点
今日,第四代半导体又成了市场炒作的热点。新湖中宝、中钢国际等个股迎来上涨。
消息面上,据证券时报报道,日前,西安邮电大学新型半导体器件与材料重点实验室的陈海峰教授团队成功在8英寸硅片上制备出了高质量的氧化镓外延片,这一成果标志着该校在超宽禁带半导体研究上取得重要进展。
当前,半导体材料可以分为四代,第一、二、三、四代半导体材料各有利弊,在特定的应用场景中存在各自的比较优势,但不可否认的是,中国在第一、二代半导体的发展中,无论是在宏观层面的市场份额、企业占位还是在微观层面的制备工艺、器件制造等方面,中国与世界领先水平之间都存在着明显的差距。
而在第四代半导体领域,我国氧化镓的研究则更集中于科研领域,产业化进程刚刚起步,但是进展飞速。
近年来,我国在氧化镓的制备上连续取得突破性进展,从去年的2英寸到6英寸,再到最新的8英寸,氧化镓制备技术越来越成熟。
氧化镓的优劣势
众所周知,碳化硅、氮化镓是第三代半导体的代表,在第三代半导体正在大规模应用的当下,第四代半导体的氧化镓又有什么优劣势呢?
随着量子信息、人工智能等高新技术的发展,半导体新体系及其微电子等多功能器件技术也在更新迭代。
虽然前三代半导体技术持续发展,但也已经逐渐呈现出无法满足新需求的问题,特别是难以同时满足高性能、低成本的要求。
在此背景下,人们将目光开始转向拥有小体积、低功耗等优势的第四代半导体。第四代半导体具有优异的物理化学特性、良好的导电性以及发光性能,在功率半导体器件、紫外探测器、气体传感器以及光电子器件领域具有广阔的应用前景。
在后摩尔时代,具有先天性能优势的宽禁带半导体材料脱颖而出,以碳化硅和氮化镓为代表的宽禁带半导体,凭借其大幅降低电力传输中能源消耗的显著优势,在功率器件和射频器件领域大放异彩,成为全球半导体行业的研究焦点。
而氧化镓的出现带来了新风向,作为超宽禁带半导体,研究证明,以氧化镓材料所制作功率器件,相较于碳化硅和氮化镓所制成的产品,更加耐热且高效、成本更低、应用范围更广。所以业内普遍认为,氧化镓有望替代碳化硅和氮化镓成为新一代半导体材料的代表。
目前制约氧化镓应用的问题主要是散热,氧化镓热导率仅为碳化硅的十分之一,是硅的五分之一。这也就意味着以氧化镓为材料基础的半导体器件存在着很大的散热难题,业界也一直在寻求更好的方法去优化和改善这一问题。
哪些公司有氧化镓概念
近年来,以碳化硅、氮化镓为主的第三代半导体材料需求爆发,成为资本市场追逐的对象。如今,以氧化镓为代表的第四代半导体材料的闪亮登场,有望成为半导体赛道的新风口,相关A股公司也已抢先布局。
据证券时报·数据宝统计,目前我国从事氧化镓研发的企业还较少,其中A股中涉及该业务的企业不足10家,主要包括新湖中宝、中瓷电子、南大光电、三安光电等。
具体看,新湖中宝持股杭州富加镓,专业从事氧化镓单晶材料设计、模拟仿真、生长及性能表征等工作,形成了较鲜明的特色和优势。
中瓷电子控股股东中国电科经过多年氧化镓晶体生长技术的探索,采用导模法成功制备出高质量氧化镓单晶。近期,中国电科13所正将氮化镓通信基站射频芯片业务注入上市公司。
三安光电子公司湖南三安致力于第三代化合物半导体碳化硅及氧化镓材料、外延、芯片及封装的开发。
南大光电在互动平台表示,公司三甲基镓产品可以作为生产氧化镓的原材料。