属于中国的第三代半导体时代到来了？
**第三代半导体关注度又集体回归了**。
在二级市场，第三代半导体上下游链公司——台基股份、安泰科技、露笑科技、海特高新等表现活跃；市场应用上，小米、传音等公司纷纷抢占第三代半导体材料应用于快充领域的赛道。
政策指引层面，有消息称，国内半导体产业将得到统筹发展，行业发展支持力度也将进一步加大，尤其重视第三代半导体方面。
第三代半导体在这一时点受到关注的原因是什么？材料和应用的优势在哪里？我国半导体产业借由第三代半导体材料实现“换道超车”的可能性几何？带着这些问题，近日，《科创板日报》记者专访了西安赛富乐斯半导体科技有限公司联合创始人兼CEO陈辰，及公司CTO宋杰博士。
陈辰拥有清华大学、耶鲁大学的教育背景；宋杰则有北京大学固态物理学博士学位和耶鲁大学博士后经历，是中组部“青年千人”特聘专家，在氮化镓领域有10余年科研经验。据悉，他们所在的西安赛富乐斯半导体科技有限公司，是全球首家实现量产工业级半极性氮化镓材料的企业，也正在进行第三代半导体在光电器件方面的研究与生产。
||谈行业：中国实现“超车”赢面很大
“第一代和第二代半导体，尤其是在芯片领域，我国整体相较技术领先国家落后至少二十年，但第三代半导体材料发展，目前我国与国际巨头公司差距可精确至5年左右。”宋杰认为，近年来我国重视第三代半导体，加大相关研发投入，也是希望能借由这一路径，尽快缩小与其他国家差距，实现换道超车。
第三代半导体材料主要有氮化镓（GaN）、砷化镓（GaAs）、碳化硅（SiC）等。宋杰博士介绍，氮化镓领域目前以日本技术最为领先，而美国则在碳化硅方面发展得最好。
陈辰认为：“日本一直有研发新材料的传统，日本科学家也是氮化镓这一材料的“鼻祖”。据了解，2014年的诺贝尔物理学奖，正是授予了发明出蓝色发光二极管的日本名城大学教授赤崎勇、日本名古屋大学教授天野浩和美国加利福尼亚大学圣巴巴拉分校教授中村修二这三位日本籍或日裔科学家。
2011年，在经过了将近二十年的研发之后，美国科锐公司推出了全球首款SiC MOSFET。因而，“碳化硅领域，全球又以美国的科锐公司为头部。”
陈辰认为，这两个国家相关产业布局较早，技术积累和产业发展已形成良性闭环。不过他也表示，氮化镓的研发始于上世纪90年代后期，碳化硅则是近十年的产物，相比更为传统的半导体材料及其衍生技术，还算是一个崭新赛道，实现赶超的赢面很大。
“中国早期的科技企业往往是用商业倒推技术，走的是‘贸工技’的路线，即先发展贸易、然后做生产、最后才研发技术”，陈辰说，“按照原有逻辑，如果等到企业和国家开始重视技术，就会重新与其他经济体产生难以弥合的差距。”
“政府之所以选在近期的时间点释放信号，一是第三代半导体等技术本身的发展迫在眉睫；二是我国这一领域确实有能力、有机会做到领先；三是国际间越加频繁的科技竞争不得不让我们选择在这样的赛道上发展自有技术。”陈辰如是说。
“最近几年，5G技术、电动汽车的兴起与落地，产生了对优质材料的大量需求”，宋杰博士说，“第三代半导体材料电子发展速度快，在满足高频率、大功率器件的需求方面具有非常大的优势。”
宋杰介绍，相比传统半导体材料，第三代半导体材料的物化性质非常稳定，电子性能更具优势，可以在极端环境——比如大电流、大功率和高频等应用场景中得到良好运用，因而可以用来制作高功率、高频率器件。具体来说，5G、6G这样的高频通讯，以及充电器、电动汽车配件等，都需要第三代半导体发挥相比传统材料更为突出的优势。
“第三代半导体材料近期关注度高，与材料的三个主要应用方向发展有关：一是新能源汽车；二是计算领域；三是5G等高频通信技术。而技术的发展要走过从高端逐步迈向低端的过程，从最初的材料研发，到运用于军工、高铁领域，再到落地公众日常生活中能接触到的消费品就是如此。”陈辰说，第三代半导体材料在电脑、手机充电器上的运用，说明相关材料的技术和行业已渐渐成熟。
氮化镓和碳化硅这样的材料并不存在于自然界中，需靠人工在高温化学工业的条件下进行制备。宋杰博士称，第三代半导体材料的研发难点就是需要降低经人工合成材料的缺陷。
不过，相比追赶传统材料的下游工艺制程，中国企业要想在半导体领域做到技术领先，显然发展第三代半导体更为明智。陈辰介绍，每更换一个新的材料，就需要重新围绕材料，发展相应的后道工艺和制程。
“说白了，第三代半导体的工艺谁都没有，在技术相对初期的一个阶段，我们就有机会掌握话语权，”陈辰说，“这其中，材料既是基础，又是核心”。宋杰则补充道：从研发逻辑上来讲，确实是要先从材料出发解决质量问题，后改善工艺，提高性能。
||谈应用：第三代半导体光电应用可与世界接轨
据悉，第三代半导体材料的下游市场大致可分为光电子和微电子两块领域。第三代半导体材料推动我国集成电路迈向先进备受期待的同时，也要注意到长期以来，与我国“缺芯”并提的问题还有“少屏”，因而相关材料在光电领域的应用也是一大技术重镇。
据陈辰介绍，我国在LED领域较为成熟，屏幕方面中低端可做到产量，不过高端屏幕如OLED或Mini-LED，整体仍较为落后。“目前业内有几家公司的发展格局较为明确，比如有苹果、三星、LG等，赛富乐斯跟这些公司都有相关项目合作。”
“从全球来看，显示器行业大的趋势之一是做Micro-LED，二是都在往量子点技术转”。陈辰介绍，赛富乐斯从2017年开始就已在布局相关产品，其使用了纳米孔氮化镓材料的量子点Micro-LED产品，目前可做到全球领先。据悉，赛富乐斯目前在为苹果研发Micro-LED相关项目，而公司自身量产的Micro-LED产品也供不应求。
“公司目前研发精力主要投注在苹果的项目上，不过由于有保密协议，暂不能透剧具体信息。在生产方面，我们正在帮助利亚德推量产产品，前期研发已经完成。”陈辰说，公司目前产线主要依赖西安光机所，今年下半年将着手新一轮融资，用于自建产线，以满足未来Micro-LED大订单的需要。
陈辰最后呼吁，材料、工艺、设备等半导体产业研发并非一朝一夕的事情，做科研要有啃硬骨头的精神。
“赛富乐斯2014年创立至今，明显能感受到2018年前后开始，国内对硬科技——尤其是半导体材料领域的投资愈加重视。”陈辰说，从科创板设立至今的两年发展，以及当初上市退出的路线设计来看，均有利于硬科技企业。
宋杰博士则在国家近年对人才培养和科研支持的重视方面，感受到了环境正在发生的变化。“相比之前而言，如今科研经费申请额度，还有批下来的比例，都在逐年增加。能够感觉到国家有意积极鼓励，让更多的团队、高校和研究机构来参与到第三代半导体相关的一些研究当中。”