4月18日消息，据《南华早报》报道，今年第一季度中国芯片总产量同比飙升40%，达到了981亿颗，这表明我国的成熟制程芯片的产能正在快速扩大。
“中国第三代半导体产业发展的‘春秋时代’已经结束了，2024年将会进入‘战国时代’，形成‘战国七雄’，期间一定会伴随激烈竞争。”芯联集成总经理赵奇预测，2024年我国也可能迎来碳化硅爆发式的增长。
在5G通信、新能源汽车、光伏逆变器等应用需求明确的推动下，应用领域的龙头企业纷纷开始使用第三代半导体技术，这进一步提振了行业信心，坚定了投资第三代半导体技术路线的决心。芯联集成于2023年下半年分拆碳化硅业务，携手博世、小鹏、立讯精密、上汽、宁德时代、阳光电源等新能源、汽车及半导体上下游企业，共同成立了芯联动力科技（绍兴）有限公司，专注于碳化硅业务的拓展。
赵奇表示：“我们通过与上下游企业的联合布局，旨在确保中国在碳化硅技术上保持领先，并确保生产规模的充足。这将为中国新能源汽车、风光储等产业终端在全球市场的领先地位提供有力支撑。”
在技术层面，赵奇透露，芯联集成在2023年已实现了平面碳化硅MOSFET器件的规模量产，并同步进行沟槽碳化硅MOSFET器件的研发工作。他计划于2024年推出该生产工艺，并逐步实现规模化量产。此外，芯联集成还将超结碳化硅MOSFET器件和碳化硅IGBT纳入公司的研发路线图，以推动碳化硅技术的持续创新与发展。
半导体是什么？半导体、芯片和集成电路三者之间有什么关系和区别？
生活中的物体按照导电性大致可分为三类：导体、半导体、jue缘体。半导体是指常温下导电性能介于导体与jue缘体之间的材料， 其电阻率随着温度的升高而升高，可用来制作集成电路与半导体器件。
芯片是集成电路的载体，由晶圆分割而成。芯片的主要原材料是单晶硅，而硅的性质是半导体，所以人们也会把芯片称呼为半导体。因此芯片是集成电路的一种简称，也是半导体元件产品的统称。日常称呼半导体、集成电路或者芯片可以理解为同一件产品。
常见的半导体材料有硅、锗、砷 化镓等，其中硅是 最普遍的一种半导体材料，因为沙子的主要成分是二氧化硅，经过高度提纯后就会形成单晶硅，以GaN（氮化镓）为代表的第三代半导体材料是新兴半导体产业的核 心。
世界半导体贸易统计组织将半导体产品细分为四大类：集成电路、分立器件、光电子器件和传感器。其中，集成电路占据行业规模的八成以上。
半导体是如何被发现和使用的？
半导体行业的发展可追溯至20世纪中期，尤其在半导体单晶硅材料领域，其历史脉络更为深远。1947年，美国贝尔实验室诞生的晶体管，无疑是半导体时代的开启标志，为后续的科技革新奠定了基石。接着在1949年肖克莱(Shockley)发表了关于p‒n结和双极型晶体管的经典论文。双极型晶体管作为一个关键的半导体器件，它把人类文明带进了现代电子时代，轰动世界的半导体革命开始了。1958年，集成电路的横空出世，更是为半导体行业的发展注入了强劲动力，推动了整个行业的迅猛进步。自那时起，半导体行业经历了持续而快速的发展，逐步形成了从半导体材料研发、设备制造，到半导体设计、制造、封装测试等环节的完整产业链，为现代科技的繁荣作出了巨大贡献。
半导体行业主要做什么？
半导体行业是电子信息硬件产业的重要组成部分，其核心业务包括设计和制造各种半导体产品。这些产品主要用于集成电路，涉及微处理器、存储器、电源管理电路、二极管、晶体管、光电子器件、传感器等。半导体行业的主要流程如下：
芯片设计：设计团队使用电子设计自动化（EDA）工具来创建集成电路设计，这些设计可以是全新的或基于现有设计的修改。企业代表有英伟达（NVIDIA）、华为海思、高通等。
晶圆制造：制造过程主要包括在硅片上制造集成电路，涉及沉积、蚀刻、光刻、离子注入等多个步骤。这个过程需要高度的精度和清洁度，通常在特殊的“清洁室”设施中完成。企业代表有三星电子、台积电、中芯国际等。
测试和封装：制造出的芯片会经过测试以确保其功能正常，通过测试的芯片会被安装到保护性的封装内，并配备引线或接触点以便连接到其他设备。企业代表华天科技、长电科技等。
最后，这些产品通过销售网络销售给客户，这些客户可能是其他电子公司或最终消费者。
半导体行业还涉及研发（R&D），投资大量资源以推动技术进步，制造更小、更快、更高效的半导体设备。半导体行业庞大且经久不衰的原因是，其下游应用广泛， 涵盖智能手机、PC、 汽车电子、医疗、通信技术、人工智能、物联网、工业电子和军事等各行各业。
第三代半导体进入“战国”，2024将迎来爆发式增长
国内喜欢把半导体材料分为三代，第一代半导体。以硅（Si）为代表，技术最成熟，应用最为广泛，典型例子：华为麒麟9000s、苹果A14处理器；第二代以砷化镓、磷化铟等化合物为代表，主要运用在光电子、微波功率器件等领域。比如生活中大家都会用到的各种光控开关；第三代半导体又称宽禁带半导体，以氮化镓和碳化硅为代表。相关数据显示，近三年新成立的碳化硅相关公司有514家，氮化镓相关公司有32家。
最近几年，氮化镓在功率器件上也取得突破性进展，这种工业电源领域的革命性技术，通过手机充电器首先成功实现产品落地，进入消费级市场。OPPO、小米、华为、苹果等厂家接连推出氮化镓充电器，小巧轻便，携带方便，功率更高。
从充电器、新能源汽车到发电厂，都需要氮化镓芯片来高效的控制和转化电能，5g基站、卫星通信和军用雷达等场景，也会进一步推动氮化镓市场的增长。预计2025年氮化镓市场规模会超过100亿美元。
与第一代和第二代半导体材料相比，第三代半导体材料具有更宽的禁带宽度。更高的击穿电场、更高的热导率、更高的电子饱和率和更高的耐辐射性，更适合制作耐高温、高频、大功率和耐辐射器件，并可广泛应用于高压、高频、高温和高可靠性领域，包括射频通信、雷达、卫星、电源管理、汽车电子、工业电力电子等。
发展中的困境
第三代半导体产业在迅猛发展的同时，也不可避免地遭遇了一系列“成长的困扰”。其原始创新能力和面向实际应用的基础研究尚显薄弱，关键设备与原材料的供应仍严重依赖于进口，这使得产业链与供应链的安全面临潜在风险。更为棘手的是，目前还缺乏一个开放、具备完整产业链以及先进装备条件的第三代半导体研发中试平台，产业生态的构建也尚处于初级阶段。
第三代半导体产业技术创新战略联盟等多方力量联合发起倡议，明确提出，要紧密围绕新能源汽车、光伏储能、新型显示等核心市场需求，大力推广基于第三代半导体材料的“绿色芯”和“健康芯”，以促进产业的绿色、健康发展。同时，他们还致力于推动产业链的协同创新，共同构建创新联合体，强化公共技术服务与标准化能力建设。通过这些举措，期望形成产学研深度融合、上下游链条畅通无阻、大中小企业协同发展的良好局面，共同推动第三代半导体产业迈向更加成熟和稳健的发展道路。
结束语
关于2024年全球半导体市场的发展前景，市场上涌现出几种不同的声音与预测。美国半导体行业协会的乐观预期显示，该年全球半导体产业的销售额将实现13.1%的增长。行业权威资讯公司Gartner则预计2024年全球半导体收入将攀升16.8%，有望达到6240亿美元的规模。其中也有市场分析人员对此持有更为审慎的态度，他们认为，尽管2024年全球半导体市场有望回暖，但增幅可能会控制在10%以内。尽管存在分歧，但分析人员普遍认同全球半导体市场在2024年将迎来一定程度的复苏与增长。
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