半导体器件技术创新（半导体器件应用领域）

第三代半导体材料的关键技术、产业集群、发展趋势与展望等

1、相较于第二代半导体，被誉微电子产业“新发动机”的第三代半导体，已成为全球半导体技术和产业新竞争焦点，有望成为我国与当今技术领先国家减少差距、实现换道超车的新路径。

2、江苏正致力于优先发展十大未来产业，这些产业包括第三代半导体、未来网络、氢能、新型储能、细胞和基因技术、合成生物、通用智能、前沿新材料、零碳负碳（碳捕集利用及封存）以及虚拟现实。展望2025年，该省计划建立一系列平台，如未来产业（技术）研究院、未来技术学院和未来产业科技园，以促进产业发展。

3、顺义区聚焦发展器件（芯片），细分领域包括650V以上车规级电力电子器件及5G基站通讯射频器件和适度发展模组、关键装备、衬底、外延、封测5个环节，打造以IDM模式为主、代工模式为辅的第三代半导体产业集聚区。

4、以宽禁带半导体材料为基础制备的电子器件是支撑下一代移动通信、新能源汽车、高速列车、能源互联网、国防军工等产业自主创新发展和转型升级的关键核心器件。第三代半导体是全球半导体技术研究前沿和新的产业竞争焦点，也是国外对中国技术封锁的重点领域。

5、中国集成电路产业集群化分布进一步显现，已初步形成以长三角、环渤海、珠三角三大核心区域聚集发展的产业空间格局。长三角地区是中国集成电路产业基础最扎实、技术最先进的区域，产业规模占全国半壁江山，设计、制造、封测、装备、材料等产业链全面发展。

6、三是关键核心技术符合未来产业培育计划：如加快量子信息、类脑芯片、第三代半导体、靶向医疗等技术产业化步伐。

功率半导体的简要介绍;

功率半导体是一种用于处理高电流和电压的半导体器件。功率半导体是电子设备的核心组成部分，主要用于控制电流的流动。它们广泛应用于各种领域，包括汽车、工业、消费电子和电力系统等。功率半导体能够处理高功率的电子设备中的电流和电压，并确保设备正常运行。

功率半导体是一种用于处理高电流和高电压的特殊半导体器件。功率半导体是一种电子元件，其主要功能是在电路中实现电能转换和控制。这类半导体能够处理高功率水平，通常涉及到较大的电流和电压。与传统的普通半导体相比，功率半导体具有更高的热稳定性和更高的耐压能力。

功率半导体芯片是一种能够处理高功率电子信号的半导体装置。它采用特定的工艺和材料制成，具有处理大电流和高电压的能力。这种芯片的主要功能是在电子设备中实现信号的转换、放大、开关和控制等任务。 功率半导体芯片的应用领域 功率半导体芯片广泛应用于电力转换、电机控制、能源管理等领域。

在电力电子技术的舞台，功率半导体扮演着至关重要的角色，它如同电子世界的转换大师，将电能以高效、精确的方式进行操控。主要分为两大阵营：分立器件和集成电路，前者如二极管、晶体管和晶闸管，后者则是集成度更高的解决方案。以MOSFET、IGBT和SiC为代表的功率半导体器件，正处在全球市场的聚光灯下。

半导体六大核心区域

1、半导体投资的六大核心区域分别是：美国硅谷：作为全球半导体产业的领军地区，拥有众多知名的半导体公司和研发机构。中国大陆：近年来，中国大陆的半导体产业发展迅速，成为全球半导体市场的重要力量。台湾：台湾是全球最大的半导体代工基地，拥有众多知名的半导体代工厂。

2、半导体的六大核心区域包括制造工艺、电路设计、设备设计、封装测试、材料研发以及半导体应用。制造工艺 半导体的制造工艺是整个半导体产业的基础，涵盖了从晶圆制备、光刻、刻蚀、薄膜沉积、清洗到后道工艺的众多复杂步骤。这个领域的技术进步不断推动着半导体器件的性能提升和成本降低。

3、半导体核心产品是芯片。芯片，又称微电路（microcircuit）、微芯片（microchip）、集成电路（integratedcircuit，IC），是指内含集成电路的硅片，体积很小，常常是计算机或其他电子设备的一部分。芯片（chip）就是半导体元件产品的统称，是集成电路（IC，integratedcircuit）的载体，由晶圆分割而成。

4、海力士（Hynix）自1983年开始运作，目前已发展成为世界级电子公司，拥有员工约22，000人，1999年总资产达20万亿。在DRAM存储器领域，海力士半导体产量居世界前列。目前，公司经改组之后，核心业务主要集中于三个部分：半导体、通信和LCD。

5、光刻工艺约占整个芯片制造成本的35%，耗时占整个芯片工艺的40-50%，是半导体制造中最核心的工艺。半导体光刻胶市场规模 随着半导体制程不断缩小，光刻工艺对光刻胶要求逐步提高，需求量也随之增加。

6、具体到专业选择，例如电子电气工程专业，它涵盖了通信与网络、微电子技术、自动化和生物工程等多个方向，其中电子学与集成电路领域更是半导体产业的核心。计算机科学与技术专业，尤其是计算机科学与技术、软件工程等，对于数字芯片设计和应用有着深远影响，研究生阶段可以深化微电子领域研究。

推进半导体技术发展的五大趋势

趋势一：摩尔定律还有用，将为半导体技术续命8到10年… 在接下来的8到10年里，CMOS晶体管的密度缩放将大致遵循摩尔定律。这将主要通过EUV模式和引入新器件架构来实现逻辑标准单元缩放。 在7nm技术节点上引入了极紫外（EUV）光刻，可在单个曝光步骤中对一些最关键的芯片结构进行了设计。

未来，中国半导体的发展趋势主要表现在：第一，政策引导推动集成电路成为战略性产业。第二，新兴技术将成为集成电路产业的未来核心产品。第三，核心技术及人才资源成为集成电路产业的可持续发展力。

依据半导体市场研究机构Yole的分析报告，采用SiC电源元件的装置，在2021年将有25%的年成长率；2023年则将达到44%；2025年则会进一步增加至50%的年成长。

未来，在市场规模趋势方面，我国第三代半导体行业将持续保持高速增长；在细分产品发展趋势方面，SiC需求将会增长，GaN应用场景将进一步拓展；在技术发展趋势方面，大尺寸Si基GaN外延等问题将会有所进展。更多本行业研究分析详见前瞻产业研究院《中国第三代半导体材料行业发展前景预测与投资战略规划分析报告》。

半导体行业高度全球化，大量国家/地区的企业在半导体生产的多个方面展开竞争，从半导体设计到制造，再到ATP（组装、测试和封装）。

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新材料如何推动半导体器件革新?

在基础材料方面，硅作为半导体材料的性能已接近极限，各大厂商对于3纳米以下芯片的未来路径尚无定论，新材料的引入成为推动半导体产业革新的关键，如拓扑绝缘体和二维超导材料，它们将带来全新的逻辑、存储和互联方式。

这需要在器件、块和SoC级别进行新模块、新材料和架构的改变，以实现在系统级别的效益。我们将这些创新归纳为半导体技术的五大发展趋势。 趋势一：摩尔定律还有用，将为半导体技术续命8到10年… 在接下来的8到10年里，CMOS晶体管的密度缩放将大致遵循摩尔定律。

“我们希望新材料能往前走得更远，毕竟从做出新材料到实际运用还有相当距离，对于电荷与自旋分离的新型稀磁半导体材料而言，面临着两项重要的任务：一是进一步提高可控居里温度，室温以上的铁磁性是实用化的必要条件之一；另一个是把异质结器件的研制和应用往前推进，这可以为实际应用做好技术铺垫。”邓正如是说。