5月14日，国家科技体制改革和创新体系建设领导小组第十八次会议在北京召开。中共中央政治局委员、国务院副总理、国家科技体制改革和创新体系建设领导小组组长刘鹤主持会议并讲话，会议研究“十四五”科技创新规划编制工作，并专题讨论了面向后摩尔时代的集成电路潜在颠覆性技术。
摩尔定律是集成电路行业遵循的规律，指价格不变时，集成电路上可容纳的晶体管数目，每隔18月便会增加一倍，器件性能也提升一倍，然而近年来，晶体管数目增加逐步放缓，单个晶体管的成本不降反升，半导体行业更新迭代速度减慢，标志着后摩尔时代的来临。目前半导体行业一方面在追求更先进制程，另一方面在尝试跳出原有框架，寻求后摩尔时代的颠覆性技术，包括第三代半导体、石墨烯材料、RSIC-V架构、量子计算和先进封装等。该技术将成为继续提升集成电路性能的重要途径，中国有望在此领域实现弯道超车。
在此背景下，六棱镜基于sixlens全球专利投融资情报系统，分析第三代半导体行业概况。
◆第三代半导体SiC、GaN为主的宽禁带半导体材料，相比硅基半导体可以降低50%以上的能量损失
汽车电子、5G技术、新能源汽车、轨道交通等产业的快速发展提高了电子技术对高温、高功率、高压、高频的器件需求，第三代半导体应运而生，第三代半导体是以SiC、GaN为主的宽禁带半导体材料，具有抗高温、高功率、高压、高频以及高辐射等特性，相比硅基半导体可以降低50%以上的能量损失，同时使装备体积减小75%以上。虽然在第一二代半导体材料的发展上我国起步时间慢于其他国家，但在第三代半导体材料领域国内外产商相差不大，我国有希望实现技术追赶，完成国产替代。
Sixlens数据显示，在集成电路材料的细分领域中，第三代半导体成为全球集成电路材料企业专利布局的重点细分领域，第三代半导体的发明申请公开量达7.0万件，占材料领域的发明专利申请公开量的40.6%，其次是发明专利申请公开量为3.4万件的封装材料领域。发展最为迅速的三个集成电路材料领域是第三代半导体材料、抛光材料以及溅射靶材，这三个领域的发明专利活跃度在37%~38%。另外，虽然光刻胶领域受到市场的极大关注，但是由于研发难度较大，因此该领域近些年的专利产出量有限。
◆碳化硅
碳化硅产业主要包括衬底、外延和器件三个环节，在成本结构中，衬底约占40%-50%，外延片约占20%-30%。
在碳化硅产业链中，国外产商占据主要地位，并多采用IDM模式，主要参与者包括美国Cree、日本罗姆、意法半导体和英飞凌等。其中，美国的Cree和日本罗姆具有从衬底、外延到器件的全产业链布局。国内厂商包括华润微、瑞能半导体、泰科天润、扬杰科技(300373,股吧)等。
Sixlens数据显示，在衬底环节，除了Cree和罗姆，处于领先地位的还有II-VI、新日铁,国内厂商包括山东天岳、天科合达、河北网光、世纪金光等。2021年3月，天富能源(600509,股吧)拟收购天科合达。
在外延片环节，处于领先地位的是IDM公司，包括三菱、英飞凌和意法半导体，国内厂商包括东莞天域、瀚天天成等。2020年12月，华为旗下哈勃科技入股瀚天天成。
在器件环节，国外厂商包括意法半导体、安森美、英飞凌和罗姆等，国内企业包括三安光电(600703,股吧)、华润微等。由于碳化硅器件的成本结构中，全产业链布局的优势明显，因此，器件厂商在向上游环节进行布局。2020年2月，意法半导体收购碳化硅晶圆制造商Norstel.
◆氮化镓
氮化镓产业链分为衬底、外延片和器件环节。
Sixlens数据显示，在衬底环节，国外企业包括住友电工、日立、古河电工、三菱、日本信越、富士电机，国内典型企业包括中镓半导体、上海镓特、芯元基等。2020年11月，芯元基第三代半导体氮化镓项目正式签约落户安徽池州。
在外延片环节，国外企业包括Nitronex、Azzuro、EpiGaN等，国内典型企业包括三安光电、赛微电子、晶湛半导体等。2021年5月，赛微电子表示，其在青州投资10亿元的GaN制造产线计划在今年内建成。
在氮化镓器件环节，国外企业包括三星、东芝、Navitas、Dialog、EPC、Powerex等，国内典型企业包括三安光电、闻泰科技(600745,股吧)、赛微电子、聚灿光电(300708,股吧)等。2021年3月11日，闻泰科技与联合汽车电子有限公司在功率半导体氮化镓(GaN)领域展开深度合作，致力于推动GaN工艺技术在中国汽车市场的研发和应用。
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（李显杰 ）
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