第三代半导体崛起 中国照明能否弯道超车?

2016-01-04编辑:冀凯 关键字:LED
    近年,以氮化镓(GaN)、碳化硅(SiC)等宽禁带化合物为代表的第三代半导体材料在引发全球瞩目,成为全球半导体研究前沿和热点,中国也不例外地快马加鞭进行部署。有专家指出,第三代半导体材料是以低碳和智能为特征的现代人类信息化社会发展的基石,是推动节能减排、转变经济发展方式,提升新一代信息技术核心竞争力的决定性因素之一,有着不可替代的支撑作用。那么,这一迅速崛起的第三代半导体材料,能否让中国掌控新一轮半导体照明发展的话语权?  
 
    第三代半导体材料双雄:SiC和GaN
 
    半导体产业的发展先后经历了以硅(Si)为代表的第一代半导体材料,以砷化镓(GaAs)为代表的第二代半导体材料,从上世纪五六十年代以来,这两代半导体材料为工业进步、社会发展做出了巨大贡献。如今,以SiC、GaN、氧化锌、金刚石、氮化铝为代表的宽禁带半导体材料以更大的优势力压第一、二代半导体材料成为佼佼者,统称第三代半导体材料。
 
    作为一种新型宽禁带半导体材料,第三代半导体材料在许多应用领域拥有前两代半导体材料无法比拟的优点,具有高击穿电场、高饱和电子速度、高热导率、高电子密度、高迁移率等特点,可实现高压、高温、高频、高抗辐射能力,被誉为固态光源、电力电子、微波射频器件的“核芯”,以及光电子和微电子等产业的“新发动机”,尤其是新一代半导体照明关键的器件,具有广泛的基础性和重要的引领性。而从目前第三代半导体材料和器件的研究来看,较为成熟的是SiC和GaN半导体材料,而氧化锌、金刚石、氮化铝等材料的研究尚属起步阶段。在一番纷纷扰扰之后,SiC和GaN无疑成为第三代半导体材料双雄,发展最为迅速。
 
    上世纪90年代之后,GaN进入快速发展时期,年均增长率达到30%,日益成为大功率LED的关键性材料。此后,GaN也同SiC一起,进军功率器件市场。2012年,GaN市场中仅有两三家器件供应商,2013年以来,陆续有很多公司推出新产品,整体市场空间得到了较好扩充。而SiC的商业化应用在21世纪才全面铺开,但商业化生产的SiC早在1987年就存在了。与低一级的Si相比,SiC有诸多优点:有高10倍的电场强度,高3倍的热导率,宽3倍禁带宽度,高1倍的饱和漂移速度。因为这些特点,使其小至LED照明、家用电器、新能源汽车,大至轨道交通、智能电网、军工航天,都具备优势,所以SiC的市场被各产业界颇为看好。
 
  美日欧争抢制高点
 
    从国际竞争角度看,美、日、欧等发达国家已将第三代半导体材料列入国家计划,并展开全面战略部署,欲抢占战略制高点。
 
    如美国,2014年初,美国总统奥巴马宣布成立“下一代功率电子技术国家制造业创新中心”,期望通过加强第三代半导体技术的研发和产业化,使美国占领下一代功率电子产业这个正在出现的规模最大、发展最快的新兴市场,并为美国创造出一大批高收入就业岗位。
 
    日本也建立了“下一代功率半导体封装技术开发联盟”,由大阪大学牵头,协同罗姆、三菱电机、松下电器等18家从事SiC和GaN材料、器件以及应用技术开发及产业化的知名企业、大学和研究中心,共同开发适应SiC和GaN等下一代功率半导体特点的先进封装技术。
 
    欧洲则启动了产学研项目“LAST POWER”,由意法半导体公司牵头,协同来自意大利、德国等六个欧洲国家的私营企业、大学和公共研究中心,联合攻关SiC和GaN的关键技术。项目通过研发高性价比且高可靠性的SiC和GaN功率电子技术,使欧洲跻身于世界高能效功率芯片研究与商用的最前沿。
 
    中国:建立创新基地加强专利武装
 
    各国政府都纷纷加紧在该领域的部署,所幸,中国也不例外。而如何凭借这一机遇,使中国掌控新一轮半导体发展的话语权,至关重要。
 
    2015年5月,京津冀就联合共建了第三代半导体材料及应用联合创新基地,抢占第三代半导体战略新高地,后还与荷兰代尔夫特理工大学签订战略合作协议,标志着该基地引进国际优势创新资源、汇聚全球创新创业人才取得新进展。
 
    科技部高新司副司长曹国英表示,第三代半导体联合创新基地的建设对促进产业的发展具有十分积极的作用,科技部高新司将会持续支持第三代半导体的建设及基地的发展。
 
  北京市科委主任闫傲霜也认为,建设第三代半导体材料及应用联合创新基地,既是国家级的重要战略部署,也是北京作为全球科技创新中心的一项重要的决策。
 
  此外,在中央政府越来越重视知识产权保护的今天,产业界对于第三代半导体产业的知识产权问题也极为重视。2015年12月,第三代半导体专利联盟成立,并搭建第三代半导体知识产权创新服务平台,为第三代半导体产业创新发展保驾护航。这是国内首个专门针对第三代半导体产业而设立的专利服务平台,将助力知识产权与科技、资本充分融合,帮助正确处理知识产权与政府、市场的关系,助推知识产权经济价值充分实现,并在创新驱动中取得新的进展。
 
  据东莞市燕园知识产权服务有限公司总经理孙银生律师透露,2014年,全球第三代半导体材料相关专利已超过10万件,2015年专利申请量持续高速增长。
 
  国家知识产权局发展研究中心副处长孙权亮指出,知识产权运营高频进入顶级政策规划,仅2015年,国家共出台知识产权运营相关政策约12项,知识产权运营未来发展的政策倾向于以市场化运作为主、鼓励商业运作模式创新,并将重点领域放在包括新材料在内的知识产权密集型产业。
 
  广东省知识产权局副局长谢红也表示,广东省知识产权局将会聚焦包括第三代半导体产业在内的产业发展,不断加大产业企业知识产权保护力度,为产业链企业转型升级提供动力支持,努力支撑高新技术产业的创新发展。
 
  LED产业专利联盟理事长眭世荣在接受本刊记者采访时也提到,知识产权问题是关系到国家从制造大国转向强国过程中,最为重要的抓手和驱动力,将更加增强全民对自主创新能力的驱动,而且如果未来第三代半导体产业不重视知识产权,将会付出血的代价。
 
  有望实现弯道超车
 
  在首届第三代半导体材料及应用发展国际研讨会上,科技部副部长曹健林曾表示,“今天的中国,在技术上已经走到了世界前列,更何况中国已经是世界上最大的经济体系,我们应该与全世界的同行共同来解决面临的问题,而且随着中国政府支持创新、鼓励创新力度的加强,我们更相信中国有能力解决这些问题,这不仅是为中国,也是为全世界科学技术工作做出巨大的推动。”
 
  此外,与会专家也认为:实际上,与在第一代、第二代半导体材料及集成电路产业上的多年落后、很难追赶国际先进水平的形势不同,我国在第三代半导体领域的研究工作一直紧跟世界前沿,工程技术水平和国际先进水平差距不大,已经发展到了从跟踪模仿到并驾齐驱、进而可能在部分领域获得领先和比较优势的阶段,并且有机会实现超越。所以,随着国家战略层面支持力度的加大,特别是我国在节能减排和信息技术快速发展方面具备比较好的产业基础,且具有迫切需求和巨大的应用市场,因此我国将有望集中优势力量一举实现弯道超车和占位领跑。
 
  同理,这也或将适用于照明产业。“产业发展要从根本抓起,根本就在材料,如果没有材料做什么都无从抓起。从战略上讲,重视第三代半导体材料是整个国家的需要,站在半导体照明产业,也是我国发展新机会,抓得早一点、抓得紧一点,就可能与国际先进水平的差距缩小一点。国家仅仅起到引导和推动的作用,企业要努力找到成功的途径。”三星中国区总经理唐国庆在接受媒体采访时如是说。
 
  根据预测,到2020年,第三代半导体技术的应用将催生我国多个领域均出现上万亿元的潜在市场价值,届时将催生巨大市场应用空间。

关键字:LED

来源: EEWORLD 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/LED/article_12013.html
本网站转载的所有的文章、图片、音频视频文件等资料的版权归版权所有人所有,本站采用的非本站原创文章及图片等内容无法一一联系确认版权者。如果本网所选内容的文章作者及编辑认为其作品不宜公开自由传播,或不应无偿使用,请及时通过电子邮件或电话通知我们,以迅速采取适当措施,避免给双方造成不必要的经济损失。

上一篇:半导体无封装Wicop 开启LED新纪元
下一篇:七大LED芯片厂商分析:三安霸龙头,澳洋顺昌扮黑马

关注eeworld公众号 快捷获取更多信息
关注eeworld公众号
快捷获取更多信息
关注eeworld服务号 享受更多官方福利
关注eeworld服务号
享受更多官方福利

推荐阅读

会行走的广告

这款产品,这款产品所应用的市场,以及这款产品对传统广告展示形式所带来的颠覆式创新变革,是很多人没有关注到,更没有预料到的,它却实实在在的正在发生中。 它是一款什么样的产品?它来自己哪里?它给广告展示形式带了什么样的一种全新体验?它凭什么能在短时间内迅速蹿红?下面就来为大家解读。 这款产品大的方向去讲的话,它只是一款不一样尺寸和功能的led显示屏而已,属于led显示屏众多应用产品系列其中的一个单品,我们给他取了一个很形象的名字——可穿戴led广告衣显示屏,简称led广告衣。它是由深圳科鑫光电自主独立研发的一款创新型、可穿戴人体广告显示屏设备。 下面就给大家来看一下科鑫光电led广告衣的庐山正面目,了解
发表于 2018-08-03
会行走的广告

购买电视这多么多“X”LED 你能分清吗?

最近几年电视显示技术发展越来越快,各种新鲜概念也是如洪水般地袭来,LED、OLED、ULED、QLED,最让人头疼的莫过于这些各式各样的LED概念了,商家的描述也是让消费者摸不着头脑,今天笔者带各位一起辨别这些“X”LED,让你成为一个“懂屏帝”。  “X”LED概念解释  LED  LED在我们生活中非常常见,各种舞台的大屏幕使用的就LED,LED用中文来讲就是发光二极管,有朋友可能会问,LED电视不是液晶电视吗?怎么变成了发光二极管呢?  LED电视采用液晶面板作为显示介质和发光二极管作为背光模组,当光线通过液晶层时,控制液晶分子做不同程度的偏转,就能呈现不同的明暗程度。然后再通过一层彩色的滤光片,让白色的光线带有色彩,最后
发表于 2018-08-02
购买电视这多么多“X”LED 你能分清吗?

80后执掌创维电视 OLED技术能让这家公司翻盘吗?

创维想让彩电行业从营销驱动重回技术驱动。  30年历史的创维迎来了新鲜血液。  7月31日,创维在发布OLED电视的同时,新上任的创维-RGB董事长王志国也正式亮相。这是创维电视几十年以来的首位80后董事长。  据介绍,创维-RGB是创维集团彩电事业本部的经营主体,创维集团CEO刘棠枝将不再兼任创维-RGB董事长。王志国出生于1980年,2009年加入创维集团,主持研发酷开智能电视操作系统。目前担任创维集团CTO、创维-RGB董事长兼全球研发中心总经理、深圳市酷开网络科技有限公司CEO。  “智能电视生态模式已经成立,以后将不再仅仅依赖硬件进行盈利”,刘棠枝如此解释王志国上任的原因,此外他也表示,人事变动能让他腾出更多的时间聚焦
发表于 2018-08-02
80后执掌创维电视 OLED技术能让这家公司翻盘吗?

LED将成为众多领域里的香饽饽

我们大多数人都希望自己的努力能得到回报,而还有些人可能更希望不劳而获。这两种情况很少同时发生,但LED照明却有可能实现此。众所周知,LED功耗低,这意味着从几乎任何其他形式的照明转向LED都将省钱,而无任何代价。它的‘附加’特点是,因为您用更少的能量来点亮您的家或办公室,也会对环境有所帮助。从消费者的角度来看,LED提供了有益于环境和省钱的回报,如果您从另一个角度看,这就像不劳而获(不包括初始支出)。但真的这么简单吗?理论上应该是,但现实情况是您节省的可能会有所不同,这取决于您的LED将交流转换成直流有多高能效。这不是消费者通常会查看的东西,我们可以认为,市场还不成熟,不太关注于此。但实际上,这只是在给未来制造问题。当然,立法
发表于 2018-08-02
LED将成为众多领域里的香饽饽

LED芯片格局已成型 厂商有何战略布局?

近几年,包括三安光电、华灿光电、德豪润达等在内的本土芯片厂商通过扩产、整合持续扩大市场份额,大陆LED芯片集中度正在不断提高。随着国内芯片大厂陆续扩产,海外企业与国内二三线芯片厂逐步收缩产能,LED芯片行业新格局逐渐形成:产业向大陆聚集、产能向龙头聚集。目前,我国LED芯片格局已经基本成型,市场话语权主要掌握在几大龙头厂商手中。然而,他们有何布局呢?我们一起来看看吧!三安光电众所周知,如今的三安光电已不再是一家纯粹的LED芯片企业,而是集衬底材料、LED芯片和化合物半导体于一体的“巨无霸”。三安光电董事会秘书李雪炭表示,公司LED业务有很多新的产品在逐步拓展,另外集成电路业务是未来公司的重点发展方向,业务正在上量阶段。目前LED
发表于 2018-08-01

LG Innotek起诉美国UV美甲烘干机企业侵犯其UV LED专利

LG Innotek 于美国当地时间25日向加利福尼亚北部联邦地方法院及加利福尼亚中部联邦地方法院提起诉讼,指控 Evergreat 侵犯其 UV LED 专利技术。这是 LG Innotek 首次对 UV LED 产品提起专利诉讼。 UV 美甲烘干机用于手部指甲和脚部指甲涂抹指甲油后,通过照射紫外线快速烘干的设备。利用了紫外线与特殊物质发生化学反应的特点。UV LED 作为高性能和高安全性的光源被广泛使用。 Evergreat 公司是位于美国加州的制造企业。在市场中以 “Melodysusie”品牌驰名。 本次诉讼指控 Evergreat 公司销售的10种型号的 UV
发表于 2018-07-30

小广播

颜工专栏

LED专区

现任华润矽威科技(上海)有限公司市场部经理/高工,上海市传感技术学会理事、副秘书长。

电子工程世界版权所有 京ICP证060456号 京ICP备10001474号 电信业务审批[2006]字第258号函 京公海网安备110108001534 Copyright © 2005-2018 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved