华为|华为投资的这项产业:能不能让中国弯道超车?( 二 )


如果这么看,第三代半导体似乎和我们日常生活并没有过多关联 。
的确,除了新能源汽车,在大多数情况下,第三代半导体的应用场景很难被人感知 。而就目前来看,第三代半导体也完全不具备取代硅基半导体的能力 。
以我们每天都会使用的智能手机为例,它的核心是处理器芯片及协处理器芯片,在分类上都属于逻辑芯片,顾名思义,就是负责运算和逻辑判断的芯片,这类芯片对于制程工艺的要求很高,比如我们经常能听见的“5nm芯片”“7nm芯片”等 。
但就第三代半导体的发展情况来看,绝大部分还停留在“微米级”的制程工艺,而且它的特性更适合做功率器件,即电子装置中,电能转换与电路控制的核心,比如最简单的二极管 。
“第三代半导体根本不适合做逻辑芯片 。”碳化硅行业公司绿能芯创董事长廖启泊告诉虎嗅,“碳化硅、氮化镓不会取代硅基,各有各的特性 。”
因此,所谓靠第三代半导体解决先进制程被“卡脖子”的问题完全是无稽之谈,也并不是弯道超车的机会 。
但这是否意味着第三代半导体全无用武之地呢?
当然不是,由于第三代半导体材料具有耐高温且导热性能良好的特性,它被视为新能源汽车上功率器件的最佳替代品 。
特斯拉是这个应用上,“第一个吃螃蟹”的企业 。
中信证券曾在拆解特斯拉Model 3的研报中提到,Model 3采用48颗SiC MOSFET替代了84颗IGBT(绝缘栅双极型晶体管),使体积、功耗大幅减小,为全车增加了续航里程 。
华为|华为投资的这项产业:能不能让中国弯道超车?
文章图片

Model 3是第一款在电机控制器中采用SiC MOSFET的电动车
这一里程碑式的创新迅速在新能源厂商中传播,一把火点燃了中国的第三代半导体行业 。
“特斯拉助推了中国第三代半导体在新能源汽车上的发展 。”一位在国内和国外从事多年半导体投资的投资人表示 。
资本涌入,遍地开花
“在2019年之前,国内第三代半导体产业并不存在投资过热的问题,甚至可以说是非常惨 。”一位第三代半导体创业者表示 。
实际上,中国对于第三代半导体材料的探索并不算晚 。国际上,最早的商品碳化硅器件诞生于90年代 。前述投资人表示,几十年前,他在国外一家头部半导体设备厂商工作时,他们就已经在看第三代半导体的项目了,彼时不投,是因为这个市场太小 。这一点,在天岳先进的故事中得到了印证 。
21世纪初,山东大学晶体研究所的蒋民华院士就组建了碳化硅课题组开始攻关,并成功研制出碳化硅材料所需要的单晶炉,并掌握了碳化硅的加工技术,实现了从单晶生长炉制造、单晶生长、衬底加工和应用的全部国产化试验 。
2011年5月,蒋民华院士逝世,由于碳化硅半导体此时并没有成熟的市场作为支撑,鲜有企业愿意承接这一项目,课题也因此一度中断 。此时,从事工程器械的宗艳民得知这一项目后,果断购买了山东大学碳化硅材料技术,成立了山东天岳先进科技股份有限公司,开始碳化硅材料技术的产业化研发 。
几乎在同一时间,北京泰科天润半导体也开始第三代半导体的研制,并在次年开始产线建设工作 。
此时国内的第三代半导体产业最显著的特点是,几乎完全是民间资本在驱动,官方少有介入 。
很大程度上,正如前文所提到的,地方政府对于“碳化硅”“氮化镓”这些概念太过于陌生,这驱使当时的创业者们为“宽禁带半导体”换上了“第三代半导体”这个存在歧义,但却通俗易懂的名字 。