硅基芯片将很快成为过去,中国在第三代半导体

  现阶段虽然快充控制技术、导航电子零件的蓬勃发展,和现阶段的二氧化物晶片渐渐吻合无限大,业内已经开始渐渐认识到第二代积体电路的应用,让人精采的是我国在第二代积体电路各方面已与亚洲地区身居同一个水准。

  

第一代积体电路为二氧化物晶片,这是现阶段的绝对主流,现阶段仍然占据积体电路市场九成以上的份额,不过二氧化物晶片已逼近无限大,晶片制造工艺已逼近1nm,制造工艺研发难度越来越大,近期台积电的3nm工艺似乎就再次延期,这从苹果今年下半年的A16处理器没能用上3nm工艺可以看出来,此外对于存储晶片等来说10nm级别也已基本达到无限大,否则就耐用性就正式成为问题。

这都迫使亚洲地区积体电路行业研发新的晶片材料,业内将砷化镓(GaAs)和磷化铟(InP)等化合物定义为第二代积体电路,这类积体电路主要用于制造高性能毫米波器件、发光器件等的材料;第二代材料则是以碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)等化合物为代表。

第二代积体电路材料是随着快充控制技术、新能源汽车发展起来的,这各方面小米、比亚迪等知名企业已为我们普及了许多。小米将氮化镓(GaN)充电器很好为我们普及了氮化镓(GaN)的作用,比亚迪则在电池控制技术、快充控制技术各方面应用第二代积体电路材料,随着比亚迪在新能源汽车行业越来越热,它也在积极推动第二代积体电路材料的应用。

上述谈到的第一代、第二代、第二代积体电路材料其实并非互相替代,就现阶段来说二氧化物材料仍然是晶片行业的基础,而第二代和第二代积体电路材料只是与第一代积体电路材料互补,对于当下推进的节能减排、产业转型升级提供支撑。

  

相比起第一代积体电路,我国属于后起而加紧追赶,但是却受制于我国在产业链各方面的劣势,导致我国在二氧化物晶片行业与亚洲地区先进水准存在较大差距,现阶段我国在第二代积体电路各方面则已形成了自己的完整产业链。

我国已拥有自己的第二代积体电路材料生产企业、加工企业,拥有自己的完善产业链,同时我国在第二代积体电路应用各方面更身居亚洲地区领先水准。我国的手机企业在快充控制技术各方面身居领先地位,我国在新能源汽车行业也已身居亚洲地区领先地位,都与我国在第二代积体电路领域拥有完善的产业链分不开。

业内预期在未来5年,亚洲地区的碳化硅(SiC)市场规模将猛增两倍多,氮化镓(GaN)市场规模更将增长20倍,我国依托于自己的完善产业链可望在第二代积体电路领域取得领先优势,甚至有望后来者居上实现对英国的赶超。

虽然说碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)属于第二代积体电路材料,不过对于晶片行业来说,研发碳基晶片才能完全取代二氧化物晶片,碳基晶片将打破现阶段二氧化物晶片的工艺无限大,业内人士指出碳基晶体管的运行速度最高可达到二氧化物晶体管的10倍,而功耗却只有后者的十分之一,现阶段欧美和我国都在积极推动碳基晶片的研发,但是这各方面的突破还需要不少时间。

  

从第一代积体电路到如今的第二代积体电路,我国快速缩短与英国等的差距,体现了我国在基础材料科学各方面的巨大进步,这也与我国控制技术研发实力不断提高有关,此前几十年虽然种种原因我国的科学研究主要偏向于应用各方面,如今中国有了足够的资金和实力也有能力在基础科学各方面进行投入,甚至与亚洲地区达到并行,这是巨大的进步。

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