从什么是半导体产业出发,杨德仁院士分别介绍了硅半导体、化合物半导体材料、宽禁带半导体材料和半导体材料的设备,分析目前我国半导体材料面临的挑战和突围之路。
杨德仁院士指出,传统半导体产业包括集成电路、传感器、光电子和分立功率器件,泛半导体产业包括太阳能光伏、半导体照明、半导体显示等产业,整个半导体产业链包括设计、工艺、封测、设备和材料等。作为半导体产业的核心,集成电路是国际第一大高科技产业也是我国第一大高科技产业,是年产值18万亿元的信息产业的基础。而整个半导体产业是建立在半导体材料的基础上的。
他表示,半导体材料产业具有研发投入大,周期长;技术难度大,门槛高;全球市场充分竞争;头部企业国际垄断严重等特点。“先行者有成本和供应链优势,新入者追赶比较困难。”
杨德仁院士介绍,半导体硅材料是最早规模化应用的半导体材料,也是目前最主要的半导体材料。近年来,宽禁带半导体材料比较热门。我国已实现2-4英寸GaN单晶国产化和批量供应,但仍存在产能小、产品一致性差的缺点,不能满足高端射频仪器的需求。此外,6英寸SiC单晶产品生产在国内也存在规划产能过剩的风险。