投稿|第三代半导体“勘误”:比亚迪与斯达半导们的红与黑( 二 )


肖克利带来了硅谷的开始,却没能走完它风光的全部 。
在股票投资和生活中,不难发现,聪明的人不一定是能办好企业的管理人,因为过于聪明往往会忽略分享的重要性 。肖克利就是这样一个独掌大权,搞一言堂的一把手,难以得到众人的支持,终于暗自没落 。
仅仅过了两年,当初追随他的优秀年轻人就有八位愤然离职,并称“硅谷八叛将”,在谢尔曼·菲尔柴尔德的投资下他们成立了传奇的仙童半导体公司 。仙童发展神速,发明了半导体平面工艺和硅集成电路,盈利能力大幅展现,仙童后来也成为众多半导体巨头诞生的“黄埔军校” 。
1968年,硅谷八叛将之首的诺依斯和“摩尔定律”的提出者摩尔离开仙童,创办了更为风光、鼎鼎大名的英特尔 。所谓摩尔定律,就是摩尔提出,集成电路芯片上所集成的晶体管数目,每隔18个月就翻一倍 。
此后,半导体的时代大幕正式拉开,为人熟知的英特尔、TI、三星、高通、英伟达等大佬各领风骚,国内的紫光、海思、中芯也开始崭露头角 。
02 第一、二、三代半导体的变迁在市场中,第三代半导体已经成为投资者关注的焦点之一,本文希望从战略发展的主线看问题,因此这一部分将梳理半导体材料的三个发展阶段,以求有一个更清晰的脉络认知 。
【1】第一代半导体
第一代半导体是“元素半导体”,锗(Ge)和硅(Si)是两个代表性材料 。
在20世纪50年代,锗基半导体器件占据主导地位,主要应用于低压、低频、中功率晶体管以及光电探测器中,到了60年代,硅基半导体因为相对优良的耐高温、抗辐射性能、低廉的价格和庞大的储量,逐步取代锗基,成为主流,延续至今 。目前,全球95%以上的半导体芯片和器件是用硅片作为基础功能材料而生产出来的,技术十分成熟,市场规模高达4000多亿美元 。
而在半导体材料市场,硅片也占到35%左右,市场空间约为80亿美元 。硅片领域日本非常强大,我国的6英寸硅片国产化率约为50%,8英寸硅片国产化率仅为10%,12英寸硅片则几乎完全依赖于进口,还有很大国产替代前景 。
总之,以硅为核心的第一代半导体材料,直接促进了以芯片为主的微电子产业飞升,在手机、电脑、消费电子、通信、航空航天、国防军工、光伏等领域广泛应用 。
虽然第一代半导体可以制做复杂的功耗较低的逻辑芯片,但受限于硅的自身性能,硅基半导体难以在高温、高频、高压等环境中使用,并且其禁带宽度、电子迁移率较低,在半导体产业化过程中遇到瓶颈,由此催生了化合物半导体,即第二代、第三代半导体的发展 。
【2】第二代半导体
进入20世纪90年代后,如上文所说,高频传输和光学领域的场景对半导体材料的禁带宽度、电子迁移率要求提高,以砷化镓(GaAs)、磷化铟(InP)为代表的第二代半导体材料开始崭露头脚,其中GaAs技术最为成熟,应用最广 。
GaAs、InP可以制造高速、高频、大功率的超高速集成电路、高性能微波、毫米波器件、激光器和发光电子器件,开拓了光纤及移动通信的新产业,广泛应用于卫星通讯、移动通讯、光纤通信、无线区域网络、卫星定位、国防军工、航空航天等领域 。
【投稿|第三代半导体“勘误”:比亚迪与斯达半导们的红与黑】在5G时代和物联网高速发展下,GaAs的产业市场规模已达数百亿美元,但全球GaAs半导体制造商市场份额最大的五家企业为Skyworks、triquint、RFMD、Avago、穏懋,共约占全球总额的65%,大陆企业仍不具备足够的竞争力 。
【3】第三代半导体

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