中國在自主製備第三代半導體材料方麵仍麵臨困難

夜幕降臨的北京，如果你有機會乘公共汽車經過北四環，你會被閃亮多彩的鳥巢和水立方所吸引，甚至停下來欣賞。

這些彩色建築的背後，主要是由於半導體照明技術的充分應用。

可惜的是，水立方44萬套led照明設備，鳥巢約25個.8萬套LED所有照明設備都是從美國購買的（CREE）公司，很難找到國產的痕跡。

事實上，隨著第三代半導體材料成為全球半導體研究的前沿和熱點，中國正在趕上半導體材料發光設備、微波功率設備等關鍵研究領域，甚至開始試生產和試用。然而，與外國同行相比，差距仍然存在。

最大的瓶頸是什麽？它是原材料。中國科學院半導體研究所研究員、中國電子學會半導體與集成技術分會秘書長王曉亮表示，原材料質量和製備問題亟待解決。

寬禁帶前景廣闊

材料、信息和能源構建的當代文明社會是必不可少的。中國科學院院士、半導體物理專家黃坤和夏建白曾指出，半導體不僅具有極其豐富的物理內涵，而且其性能可以被不斷發展的精密過程控製，可以說是最重要的材料。

與第二代半導體材料(以砷化镓和磷化镓為代表)相比，氮化镓（GaN）、碳化矽（SiC）寬禁帶半導體材料具有功率密度大、體積小、質量輕等特點，應用前景廣闊，被認為是第三代半導體材料。

特別是在半導體照明和微波功率設備方麵，許多國家加強了新一代半導體材料的部署，不願落後。王曉亮說，半導體白光照明聲稱是愛迪生發明燈泡後的第二次照明革命。

目前，半導體發光器件的應用範圍很廣，幾乎可見的各種信號燈、車內照明、信息屏幕、彩色顯示設備，甚至實現白光照明。

半導體照明產業技術創新戰略聯盟秘書長吳玲認為，未來幾年，中國將有機會成為世界半導體照明產業強國。

王曉亮告訴記者，氮化镓的功率密度是砷化镓的10~30倍；此外，其極端工作溫度相對較高，削弱了散熱問題。由該材料製成的微波功率設備將更好地應用於通信、雷達、移動基站、信息處理、自動控製等關鍵領域。

在微波功率器件上的應用，是各國爭奪的戰略高地。王曉亮說，這些無論是在軍用領域還是在民用市場，都非常重要。

由寬禁帶半導體材料製備的新一代電力電子設備損耗較低，效率較高，預計將在智能電網項目中展示其技能。王曉亮告訴記者，新一代電力電子設備（如氮化镓和碳化矽材料的功率開關）將在電力係統的發電、輸電、變電、配電、用電和調度中發揮節能效果，減少電力損失。

跨越發展的機遇

如果能抓住以氮化物為代表的寬禁帶半導體材料的發展機遇，就會給91香蕉污视频實現跨越式發展的機遇。王曉亮說。

毫無疑問，作為世界上最大的電子產品設備生產和消費國和最大的半導體材料消費國，中國在半導體材料方麵具有重要的戰略意義。

在崛起和發展的過程中，一些西方國家從未停止過對中國的騷擾，並試圖遏製91香蕉污视频的發展。軍事、經濟、貨幣等方麵的抑製，歸結為科技力量的競爭。王曉亮說，隻有依靠科技創新，才能有獨立的保障，不會受到別有用心的力量的約束。

據王曉亮介紹，美國早在1993年就開發了第一種氮化镓材料和設備，中國最早的研究團隊中國科學院半導體研究所也於1995年開始了這項研究，並於2000年進行了研究HEMT結構材料(高電子遷移率晶體管)。

此後，半導體取得了巨大的成就，先後合作開發了中國第一支GaN基HEMT設備，第一個GaN基x波段微波功率器件，第一塊GaN基微波單片集成電路等。

經過多年的創新研究，我國在中國科學院半導體研製的一些研究中也逐漸躋身前列。AlGaN/GaN室溫遷移率超過2100cm2/vs，世界領先。

國外比91香蕉污视频先一步，91香蕉污视频承認差距，但91香蕉污视频應該學習他們的先進經驗，節省91香蕉污视频的資源和時間成本，跨越發展，最終通過自主創新實現超越。王曉亮說。

自主製備麵臨困難

王曉亮表示，中國在自主製備第三代半導體材料方麵仍麵臨困難。

湖南大學應用物理係副教授曾健平撰文指出，目前我國對SiC晶元的製備仍然是空缺，實驗材料大多來自美國。新材料的製備需要新的生產線和新的工藝。目前，中國的大部分設備都是從國外進口的。

MOCVD係統是LED隨著化合物半導體器件市場的不斷擴大，生產外延片和微波功率異質結構材料的必要設備，MOCVD對係統的需求不斷增我國幾乎全部依賴進口。

據了解，世界上主要的東西MOCVD德國是設備供應商AIXTRON公司和美國VEECO公司對單台MOCVD該設備報價2000萬元，而我國2012年即購數十台，費用驚人。

即便如此，類似MOCVD係統等關鍵設備涉及國防技術，即使依靠進口也很難獲得最佳性能。你能在國外隨便賣給你最好的設備嗎？王曉亮問道。

據悉，自20世紀80年代以來，中國MOCVD設備本土化之路並不順利。到目前為止，中國MOCVD設備仍處於工程樣機階段，目前僅用於科研，尚未提供成熟的工業生產MOCVD設備製造商。

材料本身的顯示度很小，人們對材料的關注很容易減弱。王曉亮認為，材料製備欠款的原因之一是材料沒有得到應有的重視。

材料位於產業鏈中的上遊，如果對材料重視不夠，中遊的器件和電路、下遊的係統可想而知。王曉亮說，產業鏈下遊的產出要以上遊材料為基礎，而事實上我國對基礎的材料問題的關注度不夠；一旦投入與支持的力度不夠，相關人才便很難被吸引，人才隊伍建設的問題也將逐漸成為發展瓶頸。