近年來,以氮化鎵和碳化硅為主要代表的第3代半導(dǎo)體越來越受到全世界的關(guān)注,成為世界科技研究的熱點和前沿。第3代半導(dǎo)體具有禁帶寬度大、擊穿電場高、熱導(dǎo)率高、電子飽和速率高及抗輻射能力強等優(yōu)越性能,此外還具有學(xué)科交叉性強、應(yīng)用領(lǐng)域廣、產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)性大等特點。
有專業(yè)人士指出,第3代半導(dǎo)體是以環(huán)保、智能為主要特征的現(xiàn)今社會信息化發(fā)展的基石,是推動轉(zhuǎn)變經(jīng)濟增長方式和結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型,以及提升新一代信息技術(shù)核心競爭力的決定因素之一,具有無法替代的支撐作用。因此,在一代材料決定一個時代的器件和裝備的背景下,我國第3代半導(dǎo)體能否在強手眾多的世界科學(xué)領(lǐng)域掌握話語權(quán),是我國很多業(yè)內(nèi)人士關(guān)注的焦點問題。2014年,美國總統(tǒng)奧巴馬親自主導(dǎo)制定了以碳化硅為主要代表的寬禁帶半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展聯(lián)盟,表現(xiàn)出美國政府對寬禁帶半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)支持的重視程度;早在2013年,日本已經(jīng)將寬禁帶半導(dǎo)體作為由首相親自推動的“首相戰(zhàn)略”,也顯示出了日本政府對可以對產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生革命性影響的新材料的重視。
在我國,不僅成立了國家半導(dǎo)體照明工程研發(fā)及產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟,還在該聯(lián)盟的倡議下建立了北京第3代半導(dǎo)體材料及應(yīng)用聯(lián)合創(chuàng)新基地,這個基地的目標,就是要把北京作為第3代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的全球創(chuàng)新策源地、人才集聚地、技術(shù)輻射地、創(chuàng)業(yè)成功地。與第1代、第2代半導(dǎo)體在我國發(fā)展嚴重滯后的狀況相比,我國在第3代半導(dǎo)體領(lǐng)域的研究工作一直緊跟世界前沿,尤其在某些應(yīng)用的環(huán)節(jié)已經(jīng)率先走在了世界前列,如半導(dǎo)體照明、可見光通訊、海量光存儲等。因此,我國第3代半導(dǎo)體在世界新一輪科技創(chuàng)新戰(zhàn)略部署中有望實現(xiàn)奪得頭籌。我國第3代半導(dǎo)體的工程技術(shù)水平和國際先進水平差距不大,已經(jīng)發(fā)展到了從跟蹤模仿到并駕齊驅(qū)、進而可能在部分領(lǐng)域獲得領(lǐng)先和比較優(yōu)勢的階段,并且有機會實現(xiàn)超越。
目前,我國在第3代半導(dǎo)體材料的制備上有待實現(xiàn)突破,尤其急需突破大尺寸、高質(zhì)量氮化鎵和碳化硅晶體的制備工藝,各方在全產(chǎn)業(yè)鏈的各個環(huán)節(jié)都在加緊進行產(chǎn)業(yè)布局,應(yīng)用前景和市場潛力巨大。鑒于此,本期“關(guān)注”欄目從第3代半導(dǎo)體的材料制備、產(chǎn)業(yè)、知識產(chǎn)權(quán)、市場分析等多視角描述目前我國在該產(chǎn)業(yè)各環(huán)節(jié)的發(fā)展狀態(tài);此外,本刊對北京第3代半導(dǎo)體材料及應(yīng)用聯(lián)合創(chuàng)新基地的建設(shè)情況進行了報道,將在未來很長時期內(nèi)對其進行跟蹤報道。
相信在不久的將來,隨著國家在戰(zhàn)略層面上對第3代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的頂層設(shè)計和布局,在我國相關(guān)各方面比較完善的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)上,我國有望在競爭激烈的國際第3代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)格局中實現(xiàn)占位領(lǐng)跑,率先突破創(chuàng)新鏈和價值鏈,成功搶占國際第3代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略制高點。