半導體材料發展前景怎么樣
2022-07-09
博研認為從需求端來看，以汽車、工業、物聯網、5G 通訊等代表的需求驅動驅動全球半導體材料產業進入“第四次半導體硅含量提升周期”。 2021 年全球半導體產值有望超過 5500 億美元，達到歷史新高，
我國 12 寸硅晶圓需求大量依靠進口滿足，國產化進程嚴重滯后，成為我國半導體材料產業鏈與國際先進水平差距最大的環節之一。
硅晶圓是需求量最大的半導體材料 ，半導體材料是一類具有半導體性能（導電能力介于導體與絕緣體之間）、可用來 制作半導體器件和集成電路的電子材料，是半導體工業的基礎。
半導體材料的研究始于 19 世紀，至今已發展至第四代半導體材料，各個代際半導體材料之間互 相補充。
第一代半導體：以硅（Si）、鍺（Ge）等為代表，是由單一元素構成的元素 半導體材料。硅半導體材料及其集成電路的發展導致了微型計算機的出現和 整個信息產業的飛躍。
第二代半導體：以砷化鎵（GaAs）、磷化銦（InP）等為代表，也包括三元化 合物半導體，如 GaAsAl、GaAsP，還包括一些固溶體半導體、非靜態半導體 等。隨著以光通信為基礎的信息高速公路的崛起和社會信息化的發展，第二 代半導體材料顯示出其優越性，砷化鎵和磷化銦半導體激光器成為光通信系 統中的關鍵器件，同時砷化鎵高速器件也開拓了光纖及移動通信的新產業。
第三代半導體：以氮化鎵（GaN）、碳化硅（SiC）、氧化鋅（ZnO）為代表的寬禁帶半導體材料。具備高擊穿電場、高熱導率、高電子飽和速率及抗強輻 射能力等優異性能，更適合于制作高溫、高頻、抗輻射及大功率電子器件， 在半導體照明、新一代移動通信、能源互聯網、高速軌道交通、新能源汽車、 消費類電子等領域有廣闊的應用前景。
第四代半導體：以氧化鎵（Ga2O3）、金剛石（C）、氮化鋁（AlN）為代表的超寬禁帶半導體材料，禁帶寬度超過 4eV；以及以銻化物（GaSb、InSb）為 代表的超窄禁帶半導體材料。超寬禁帶材料憑借其比第三代半導體材料更寬的禁帶，在高頻功率器件領域有更突出的特性優勢；超窄禁帶材料由于易激 發、遷移率高，主要用于探測器、激光器等器件的應用中。
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