在逆勢生長-NFS2020年度CEO峰會暨獵云網(wǎng)創(chuàng)投頒獎(jiǎng)盛典的“半導(dǎo)體崛起之路”專場上，中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究所研究員張韻發(fā)表了《復(fù)雜環(huán)境下，中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的突圍》的主題演講。

張韻認(rèn)為，在新的賽道上進(jìn)行超越和逼近的同時(shí)，也要加強(qiáng)基礎(chǔ)研究?！霸诤芏嗲闆r下，我們還是簡單的照搬、拷貝，知其然而不知其所以然。如果沒有很好的基礎(chǔ)研究，永遠(yuǎn)不可能實(shí)現(xiàn)很好地突圍?！?/p>

對于換道超車、彎道超車的說法，張韻表示，“我個(gè)人比較贊同’建道超車’。如果想要突圍，不管是換道還是變道，這個(gè)道還是他國畫的道，只能跟著別人的步伐去無限趨近。如果想要突圍，就一定要找一個(gè)差距不是那么大的領(lǐng)域，這個(gè)道還沒有畫成，或者自己新創(chuàng)建一個(gè)道來進(jìn)行，這叫建道超車?！?/p>

現(xiàn)在半導(dǎo)體行業(yè)火熱，半導(dǎo)體芯片已經(jīng)是中國最大的進(jìn)出口商品，必須像解決鋼鐵石油問題一樣，解決“中國芯”，支撐中國未來50年的發(fā)展。

張韻認(rèn)為，半導(dǎo)體無疑是具有重要戰(zhàn)略地位的，所以重視它肯定是沒有問題，我們需要在充分了解其重要性之后，慢慢去探索。

談及為什么會被美國這些同盟圍困？張韻表示，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈可分為材料、裝備制造、高端工藝、設(shè)計(jì)、封裝測試和系統(tǒng)等環(huán)節(jié)，我國半導(dǎo)體在設(shè)計(jì)、封測及系統(tǒng)等方面技術(shù)自主度較高。而在半導(dǎo)體材料及高端工藝制程等環(huán)節(jié)存在差距，也確實(shí)是硬骨頭，造成了這些環(huán)節(jié)被美國及其同盟圍困。在面對復(fù)雜的外部環(huán)境問題上，也是因?yàn)槲覀冊谶@方面有短板，才會造成現(xiàn)在這個(gè)困局。

如何實(shí)現(xiàn)一定程度的突圍？張韻圍繞化合物半導(dǎo)體展開了分享。硅是第一代半導(dǎo)體，也就是元素半導(dǎo)體。然后是第二、三代半導(dǎo)體，化合物半導(dǎo)體是兩個(gè)或兩個(gè)以上元素組合在一起形成的。硅奠定了微電子行業(yè)的基礎(chǔ)，化合物半導(dǎo)體則開辟了更多樣化的應(yīng)用。

“現(xiàn)在所使用的5G基站，包括以后的6G的核心器件以及光纖通信里的激光器大部分是化合物半導(dǎo)體制成的，在智能電網(wǎng)、5G、新能源汽車及自動駕駛等典型應(yīng)用場景里發(fā)揮著巨大的作用，化合物半導(dǎo)體作為支撐產(chǎn)業(yè)升級、節(jié)能減排和新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)是非常重要的?！?/p>

對于“突圍”，張韻表示，在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)較長的鏈條中，每個(gè)環(huán)節(jié)都有關(guān)鍵技術(shù)。比如說在材料環(huán)節(jié)，大尺寸化合物單晶生長，特別是碳化硅的制備，最近幾年我們國家就做的相當(dāng)好，國家對這塊也很重視。“有一些公司也已經(jīng)做上市的準(zhǔn)備，碳化硅現(xiàn)在反而變成了美國、日本的一些公司向中國采購，這個(gè)可以說是我國實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體突圍很好的例子?！?/p>

張韻表示，理解“突圍”這兩個(gè)字，不能在一開始就期望“全面扭轉(zhuǎn)”，需要有限找到幾個(gè)突破點(diǎn)。他認(rèn)為，在化合物半導(dǎo)體、特別是第三代半導(dǎo)體里面，我們存在突圍的機(jī)會，實(shí)現(xiàn)建道超車。

NFS2020年度CEO峰會暨獵云網(wǎng)創(chuàng)投頒獎(jiǎng)盛典于12月2日-4日在北京柏悅酒店召開，由獵云網(wǎng)主辦，銳視角、獵云資本、獵云財(cái)經(jīng)、企業(yè)管家協(xié)辦。本屆峰會以“逆勢生長”為主題，開設(shè)了主論壇和九大專場，覆蓋母基金、新基建、電商、醫(yī)療等領(lǐng)域，近兩百名行業(yè)專家、投資人和創(chuàng)業(yè)者們深入探討各產(chǎn)業(yè)經(jīng)營之道，以及行業(yè)變革中醞釀的創(chuàng)業(yè)與投資機(jī)遇。

以下為張韻演講實(shí)錄整理：

非常榮幸今天有機(jī)會來這里跟大家進(jìn)行交流，我來自中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究所，這是在半導(dǎo)體領(lǐng)域做了大概六十年研究的研究機(jī)構(gòu)。這個(gè)題目是會議方起的，我覺得非常好，復(fù)雜環(huán)境下的產(chǎn)業(yè)突圍其實(shí)是很好的一個(gè)題目，圍繞“突圍”這兩個(gè)字大概說一下我的看法，很簡單。

我們中國半導(dǎo)體怎么了，如何就被圍困住了。

我們怎么實(shí)現(xiàn)“突圍”，我針對某幾個(gè)點(diǎn)說一下自己的看法。

為什么現(xiàn)在半導(dǎo)體這么火，半導(dǎo)體芯片現(xiàn)在已經(jīng)是咱們國家最大的進(jìn)出口商品，大家對這個(gè)重要性已經(jīng)非常有感覺了，怎么認(rèn)識這個(gè)問題？確實(shí)有很高的技術(shù)門檻，里面有很多應(yīng)用內(nèi)容，和我們熟悉的鋼鐵、石油等等一樣，也是我們?nèi)粘Ｉ钪幸粋€(gè)重要的元素和材料。有的時(shí)候太火了也變成了貶義詞，因?yàn)榘雽?dǎo)體太重要了。具體怎么做我們可以慢慢探索，但需要了解其重要性。

我們?yōu)槭裁磿幻绹@些同盟圍困呢？其實(shí)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈有很長的環(huán)節(jié)，從材料、高端裝備到高端的工藝，7納米、5納米，甚至現(xiàn)在1納米也出來了，到設(shè)計(jì)，到封測，到應(yīng)用等等環(huán)節(jié)，是很長的，事實(shí)上我國在有些領(lǐng)域很不錯(cuò)，像設(shè)計(jì)、封測等方面。但是恰恰是因?yàn)樵趲讉€(gè)重要環(huán)節(jié)上有問題，比如說在材料，在高端的芯片等，我們很不幸的被卡住了、圍困了。當(dāng)然，也有國際政治經(jīng)濟(jì)環(huán)境的問題，美國及其同盟成團(tuán)圍困，歸根結(jié)底還是因?yàn)槲覀冞@些方面的短板，所以才會造成現(xiàn)在這個(gè)局面。

下面考慮一個(gè)實(shí)際問題，如何實(shí)現(xiàn)一定程度的突圍？我今天主要想分享的是化合物半導(dǎo)體。硅材料被認(rèn)為是第一代半導(dǎo)體，但不代表它已經(jīng)要結(jié)束了，而是從出現(xiàn)時(shí)間來講，硅是第一代半導(dǎo)體，是元素半導(dǎo)體。還有第二代、第三代半導(dǎo)體，屬于化合物半導(dǎo)體?；衔锇雽?dǎo)體就是兩個(gè)或兩個(gè)以上的元素發(fā)生化學(xué)反應(yīng)結(jié)合在一起，為什么它如此重要？硅雖然奠定了微電子行業(yè)的基礎(chǔ)，而且會繼續(xù)領(lǐng)導(dǎo)幾十年的時(shí)間，曾經(jīng)遵循摩爾定律。但是我們現(xiàn)在是多樣化的社會，擁有多樣化的應(yīng)用，在很多專門應(yīng)用上需要更好的選擇。如果可以把硅的超大規(guī)模集成電路比喻成人類大腦的話，那么化合物半導(dǎo)體可以比喻成人類動力的心臟。我們現(xiàn)在開始使用的5G基站，包括以后的6G、光纖通信里的激光器、電力器件都是源于化合物半導(dǎo)體，扮演了信息傳輸?shù)男呐K，支撐產(chǎn)業(yè)升級、節(jié)能減排和新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)。

三個(gè)典型的應(yīng)用場景，給大家做一個(gè)介紹。第一是智能電網(wǎng)，我們國家智能電網(wǎng)行業(yè)在國際上來說也是比較先進(jìn)，對于全球能源互聯(lián)網(wǎng)采用大功率SiC器件，才能實(shí)現(xiàn)高效節(jié)能減排以及高效的電能轉(zhuǎn)換，而且可以大大降低里面核心元件使用的數(shù)量。其實(shí)這個(gè)數(shù)量非常重要，因?yàn)樵谥悄茈娋W(wǎng)中采用軟件來控制很多芯片，如果是用硅的器件，可能要同時(shí)控制上千個(gè)芯片，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)拓譜結(jié)構(gòu)會非常復(fù)雜，如果大大減小芯片數(shù)量的話，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和可靠性就會得到很高的提升。

第二是5G應(yīng)用，開啟萬物互聯(lián)，是很好的應(yīng)用場景。5G需要10Gbps以上的帶寬、毫秒級時(shí)延和超高密度連接，這就要求做通信器件有更高的能效和帶寬，第三代半導(dǎo)體的GaN起到非常重要的作用。

第三是新能源汽車及自動駕駛，這里主要是兩方面，在新能源汽車?yán)锩婧诵牡膭恿ζ骷糠?，特別適合采用化合物半導(dǎo)體，或者特別是第三代半導(dǎo)體來做，比如電能轉(zhuǎn)換，動力系統(tǒng)?，F(xiàn)在特斯拉已經(jīng)全面用碳化硅器件做電力電子器件。隨著新能源汽車普及，相比傳統(tǒng)汽車需要采用更多的功率器件，半導(dǎo)體市場就會有幾十倍的提升，是一個(gè)非常可觀的市場增長點(diǎn)。另外，自動駕駛方面。自動駕駛除了 AI算法，很核心的是汽車眼睛——雷達(dá)。雷達(dá)分激光雷達(dá)和毫米波雷達(dá)，不管是哪一種，未來如果想有比較好的分辨率，比較長的探測距離，化合物半導(dǎo)體都更適合。對于激光雷達(dá)，硅雖然是非常完美的半導(dǎo)體材料，但它最大的劣勢是它很難高效發(fā)光，激光雷達(dá)需要用化合物半導(dǎo)體來做。毫米波雷達(dá)需要實(shí)現(xiàn)比較長的傳輸距離，對于實(shí)現(xiàn)77GHz毫米波雷達(dá)，氮化鎵是非常重要的芯片。

前面是偏戰(zhàn)略方向的東西，下面是戰(zhàn)術(shù)級的方向，半導(dǎo)體領(lǐng)域是很長的鏈，每個(gè)環(huán)節(jié)都有關(guān)鍵技術(shù)，比如在材料環(huán)節(jié)，大尺寸化合物單晶生長，特別是碳化硅的制備最近幾年做的相當(dāng)好。國家對這個(gè)領(lǐng)域很重視，有一些公司也在準(zhǔn)備上市，現(xiàn)在反而變成了美國、日本都有一些公司來向我們國家采購碳化硅材料，可以說是我們實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體突圍很好的例子。

突圍這兩字，一開始不能實(shí)現(xiàn)全面的扭轉(zhuǎn)，我們肯定要找?guī)讉€(gè)突破點(diǎn)，在碳化硅方面，國際市場上已經(jīng)有了比較好的位置和聲譽(yù)，在智能電網(wǎng)，新能源汽車等，碳化硅器件已經(jīng)開始應(yīng)用。其次是高品質(zhì)化合物薄膜生長及裝備，包括我們要做高壓大功率器件，需要有高質(zhì)量的外延材料。在光電子器件方面，我們已經(jīng)實(shí)現(xiàn)世界上最大產(chǎn)業(yè)規(guī)模半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)，有數(shù)十家上市公司，還有化合物半導(dǎo)體做通信光源，如砷化鎵材料等重要的領(lǐng)域。電力電子器件，有幾個(gè)典型應(yīng)用，市面上已經(jīng)涌現(xiàn)的氮化鎵快充，但這不是氮化鎵最終目的，快充市場是消費(fèi)電子，在此進(jìn)行成熟化的驗(yàn)證，可能再經(jīng)歷兩三年之后，我相信對于中大功率的應(yīng)用，比如在工業(yè)電源，在數(shù)據(jù)中心基站上面，會馬上出現(xiàn)很多氮化鎵的應(yīng)用，只要在快充市場得到成熟性驗(yàn)證以后，大家會看到非常廣闊的市場應(yīng)用。

責(zé)任編輯：gt