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总投资160亿元,中国半导体新材料取得突破,月产能将达3万片

图为碳化硅材料

由于美国对芯片的封锁和限制,中国在硅基芯片领域举步维艰,但是该国科技企业仍然没有放弃研发半导体产业中的关键设备和技术,就在今年,中国总共投资了160亿元,计划在湖南半导体基地打造国内首条碳化硅产业生产线,一旦全面建成投产,碳化硅晶圆片的月产能将会高达3万片,这也将意味着中国半导体新材料又取得了新的突破。

图为碳化硅

随着全球半导体产业的创新发展,核心材料也演变了三次,即硅,砷化镓以及碳化硅,而碳化硅是一种无机物,它作为第三代半导体材料,性能优势极为独特,能够使零器件承载上千伏电压,工作频率大,达到节能省电的效果,凭借于此,它一直是卫星通信,轨道交通以及通信基站等领域的重要材料。

而在芯片领域,它与传统制造芯片所采用的核心材料碳基截然不同,碳基半导体以碳纳米管为材料,它所制造的芯片虽然功耗低,运行速度快,但碳化硅芯片能够突破传统的半导体材料在功率,高速以及高温环境下的性能限制,利用其所生产的器件不仅可以提高系统的可靠性,缩减体积,还可以减少碳排放,具有更大的优势。

图为生产碳化硅晶圆片

以电动汽车为例,目前国内的电动汽车存在着续航时间短的问题,碳化硅晶片能在其原有电池电量的基础上,提升百分之十的续航能力,节省了各项成本,不过碳化硅还未全面应用在电动汽车上,而每辆电动汽车在生产过程中至少要消耗一片碳化硅,所以,碳化硅芯片的生产规模仍需要进一步扩大,但是,从另一个角度来看,中国目前的汽车电气化已经是不可改变的发展趋势,碳化硅芯片一旦实现量产,将会在电动汽车领域创下不可估量的价值。

不过,碳化硅单晶的研发和生产一直是全球的难题,其中的晶体生长工艺更是难中之最,它要在高温环境中进行生长,生长速度也非常缓慢,难以进行人工干预,而中国山西科技公司经过多年的攻坚克难,终于将这项技术拿下,该企业的碳化硅半导体产能在国内稳居第一,另外,中国今年打造的碳化硅产业线,主要包含芯片以及器件封装等设施建设,全部建成之后,将会广泛应用在新能源汽车,航天以及通信等领域,届时配套产业的产值将会超过一千亿元,也能够让中国半导体行业再创新高。

图为半导体材料生产线

在传统的硅基半导体领域中,美国依靠着数十年的研发经验,已经抢占了许多先机,获得了不少专利,并且依据霸权手段,掌控了半导体产业上游的关键技术和设备,其肆意发动科技战的行为,给本就在该产业起步较晚的中国带来了许多困扰,而如今随着中国半导体厂商在不断地发展蓄力,开始全面布局第三代半导体产业,不仅会缩短中国科技企业与海外龙头的差距,而且也能让中国开始掌握更多的优势,从而让美国的制裁和打压逐渐失去作用。

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