半導體產業迎“換道超車”機遇，多省市對這一領域重點布局

隨著新能源汽車、通訊基站、數據中心、軌道交通等市場需求不斷擴大，第三代化合物半導體產業正在成為各大省市爭奪的熱門新賽道。

近日，在首屆中國光谷九峰山論壇暨化合物半導體產業大會上，武漢東湖高新區高調宣布將以九峰山科技園和九峰山實驗室為載體，構建化合物半導體設備、材料、設計、芯片、器件、模塊、制造、封裝、檢測的全產業鏈體系。

無獨有偶，廣東也在廣州、深圳、珠海、東莞布局建設了多個化合物半導體產線項目，產業規模不斷壯大。江蘇無錫同樣瞄準了化合物半導體領域，大力發展氮化鎵、碳化硅等半導體材料制造。后起之秀湖南長沙亦針對包括第三代半導體在內的半導體、集成電路產業出臺扶持政策，資助金總額達5000萬元。

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第三代半導體產業技術創新戰略聯盟理事長吳玲在接受第一財經記者采訪時指出，與集成電路相比，化合物半導體制造對下游制造環節設備的要求相對較低，投資額相對較小，還能在一定程度上擺脫對高精度光刻機為代表的加工設備依賴，是我國在半導體領域實現突圍的關鍵賽道，將對未來國際半導體產業格局的重塑產生至關重要的影響。

多地競逐新賽道

隨著單質半導體材料工藝已接近物理極限，其技術研發費用劇增、制造節點的更新難度越來越大，“摩爾定律”的經濟效益也在逐漸降低，這迫使全球半導體產業研發新的芯片材料。因此，砷化鎵（GaAs）、磷化銦（InP）、碳化硅（SiC）、氮化鎵（GaN）等化合物半導體材料逐漸發展起來。

早在2016年，我國《“十三五”國家科技創新規劃》中便提出要“發展先進功能材料技術，重點是第三代半導體材料”。2019年，氮化鎵單晶襯底、功率器件用氮化鎵外延片納入《重點新材料首批次應用示范指導目錄》。此后的“十四五”規劃綱要再次提出，在科技前沿領域攻關方面，集成電路領域包括設計工具、重點裝備和高純靶材等關鍵材料研發，先進存儲技術升級，碳化硅、氮化鎵等寬禁帶半導體發展。

為促進化合物半導體行業的發展，不僅國家鼓勵政策頻發，地方政府也積極響應。據第一財經記者不完全統計，包括北京、上海、廣州、深圳、武漢、西安、廈門、青島、東莞、長沙、成都、無錫、常州、福州在內的多個城市都相繼下發支持政策，政策紅利涉及集群培育、科研獎勵、人才培育、項目招商、生產激勵等多個方面，推動我國化合物半導體材料及器件研發，帶動我國各地半導體產業集聚加速。

在廣東，位于廣州市黃埔區的粵芯半導體累計投資140億元的一、二期項目已全面達產，投資162.5億元的三期項目預計將于2024年建成投產。在粵芯半導體的帶動下，已有近150家半導體上下游企業簽約落地。為支持落地企業做大做強，廣東還在籌劃300億元規模的半導體及集成電路產業投資基金，其主投領域就包括汽車芯片、半導體材料設備、化合物半導體等主題。

江蘇無錫將化合物半導體產業列為五大未來產業之一，將大力發展氮化鎵、碳化硅等半導體材料制造，支持氮化鎵、碳化硅、砷化鎵、磷化銦等化合物半導體器件和模塊的研發制造，并引導5G通信、新能源汽車、智能電網系統等領域企業推廣試用化合物半導體產品，提升系統和整機產品性能。

作為國內四大集成電路產業基地之一，武漢光谷已形成存儲芯片、光芯片兩大產業方向，涵蓋設計、制造、裝備、材料以及分銷、模組等核心環節的完整產業體系，光電子產業集群規模占全國一半江山，為化合物半導體應用提供廣闊的市場空間。同時，半導體人才經多年培養，工程技術和研究人員超3萬人。

目前，武漢光谷按照“一核三區，雙軸交匯”的空間格局正式啟動九峰山科技園建設。九峰山實驗室首席運營官趙勇向第一財經記者介紹，九峰山科技園“一核”即九峰山實驗室科技創新核。今年3月，九峰山實驗室工藝中心8寸中試線正式通線運行，首批晶圓（高精密光柵）成功下線。這也標志著實驗室8寸0.15μm以上技術節點設備及工藝的全線打通，填補了國內高線密度、超高折射率、非周期性高精密光柵生產工藝空白。

配合固定資產投資最高獎勵5億元、EDA創新最高補貼3000萬元、流片最高補貼2000萬元等的光谷集成電路專項政策，預計到2025年，九峰山科技園將聚集產業鏈企業100家以上，培育1～2家細分領域龍頭企業，形成化合物半導體全產業的生態。

痛點堵點待疏通

“當前國際競爭已經由產品競爭、企業競爭上升為產業鏈之間的競爭，未來2～3年是化合物半導體產業發展的關鍵期，我國急需形成有國際競爭力產品的批量化供應能力。”中國工程院院士、國家新材料產業發展專家咨詢委員會主任干勇在論壇上指出，第三代半導體產業發展呈現出明顯的應用牽引的特點，但目前仍存在產學研上下游缺乏有效整合、鏈條不通暢、企業弱小散、低水平重復建設等問題。

趙勇也直言：“大家可能覺得痛點是從0到1，但是從1到10也很難，10到N更困難。”他認為，從技術突破的角度來看，即便科研從無到有做出來了，但是如果沒有相應的需求場景對其進行拉動，技術的突破就沒有地方可以使用。同時，新技術在1到10的過程中就無法在產品的產能和良率上得到保證。而要真正做到10到N的大規模生產，更需要通過應用對從實驗室走出來的技術和產品進行“催熟”。

中國工程院院士、華中科技大學校長尤政則指出，半導體是信息產業的基石，我國要憑借化合物半導體實現“彎道超車”，就必須加大產學研深度合作的力度，加強在化合物半導體領域學術型、工程型、技術型等多層次創新人才培養，以重大項目為依托，加強行業關鍵核心技術攻關。

“從產業戰略制定技術戰略，從應用端定義需求，再反哺到設計和工藝等領域。”吳玲呼吁，大學、研究機構和企業要形成協同合作的機制，科研機構既要承接大學的基礎研究課題，不斷給大學出題，告訴學界產業的需求在哪里，同時又要對接業界的力量，幫助企業迭代研發能力，通過示范應用加速工程化技術迭代提升，培育細分領域龍頭企業，推動形成規模化生產能力，提升我國化合物半導體產業創新能力和國際競爭力。

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