半导体材料 半导体限制加紧,设备材料国产替代加速

小编 2024-10-06 设计资源 23 0

半导体限制加紧,设备材料国产替代加速

半导体设备限制加紧,国产设备替代或加速。彭博社7月17日报道称,美国正施压日本和荷兰等盟国企业,计划进一步收紧对华芯片出口限制,海外半导体设备龙头近期持续下挫。方正证券最新观点认为,中美经贸科技领域的摩擦或将升级,叠加二十届三中全会公报提出健全提升产业链供应链韧性和安全水平制度,该机构认为以半导体设备为首的自主可控方向或值得关注。

最新行业数据显示,国内半导体设备扩产条件具备,根据SEMI披露数据2023年全球半导体设备市场规模同比下滑1%,而中国大陆半导体设备市场规模同比大涨29%,带动各家设备龙头来自中国大陆的营收占比迅速提升。

不过侧面也反映出国内对于海外半导体设备的依赖程度仍相对较高,若日系半导体设备进口受到限制,国内半导体设备替代进程有望进一步加速。叠加国内大基金三期项目已成立,规模是一期的2倍以上,考虑到外部对我国半导体限制情况,预计设备材料或为投资重点方向,利好设备材料国产替代。同时,国产半导体设备厂商依托公司自身的产品竞争力以及国产替代驱动,成长速度也有望维持,或可重点关注。

半导体设备ETF(561980)被动跟踪中证半导指数,该指数主要聚焦40只半导体设备、材料等上游产业链公司,前十大成份股覆盖北方华创、中微公司、中芯国际、韦尔股份、海光信息、华海清科、拓荆科技、南大光电等股,合计占比约75%,指数集中度相对较高。

行业分布上,该指数也更侧重上游设备、材料等,其中“半导体设备+半导体材料”占比近63%。从产业链角度看,上游的半导体设备和材料国产替代空间广阔,持续受到资本市场高度重视和国家产业政策的重点支持。

本文源自金融界

硬件百科:半导体原材料有哪些?

这些年整个集成电路行业都陷入了瓶颈,处理器工艺制程难以精进,摩尔定律似乎已经走向了没落,半导体行业一直想要找出可以替代硅(Si)的半导体材料,但尝试了各种后发现还是硅(Si)好挣钱。

虽然硅(Si)在集成电路芯片制造上目前无法被替代,但经过了这么多年的发展,每一个成熟的半导体材料自己都可以带动一个行业的发展,那么目前行业里有哪些半导体材料呢?

第一代半导体:

业界将半导体材料进行过分类,前面提到的硅(Si)和锗(Ge)是第一代半导体材料。

硅(Si):前面提到的硅(Si)是目前应用最广泛的半导体材料,集成电路基本都是由硅(Si)制造。硅(Si)被大家广为熟知是因为它是CPU的材料,英特尔和AMD的处理器都是基于硅(Si)所打造的,当然除了CPU,GPU芯、存储闪存也都是硅(Si)的天下。

锗(Ge):锗(Ge)是早期晶体管的材料,可以说正是硅(Si)出现之后锗(Ge)才走向了没落,不过也只是锗(Ge)并没有被硅(Si)完全取代,作为重要的半导体材料之一,锗(Ge)依旧活跃在一些光纤、太阳能电池等通道领域。

第一代半导体材料的不管是技术开发还是还是成本把握都最为成熟,所以即使后面的第二、第三代半导体材料在某些特性表现方面完全超越了硅(Si),却也没有办法商用取代硅(Si)的价值,无法带来硅(Si)这样的高收益才是关键。

第二代半导体:

第二代半导体材料与第一代半导体有本质的不同,第一代半导体的硅(Si)和锗(Ge)属于单质半导体,也就是由单一物质构成。而第二代属于化合物半导体材料,由两种或两种以上元素合成而来,并且拥有半导体特性,第二代半导体常见的是砷化镓(GaAs)和磷化铟 (InP)。

砷化镓(GaAs):砷化镓(GaAs)是第二代半导体材料的标志性产物之一,我们经常听说的的LED发光二极管,就有砷化镓(GaAs)参与。

砷化镓(GaAs)

磷化铟 (InP):磷化铟 (InP)由金属铟和赤磷在石英管中加热反应制作,特点是耐高温、高频率和高速率,因此在通讯行业被广泛应用,用于制作通信器件。

第二代半导体可以说是4G时代的基盘,很多4G设备使用的材料都是基于第二代半导体材料打造。

第三代半导体:

第三代半导体同样属于化合物半导体材料,特点是高禁带宽度、高功率和高频以及高电压等,代表产品是,碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)。

碳化硅(SiC):碳化硅(SiC)的特性有耐高温、耐高压,非常适合是做功率器件开关,如很多主板上高端MOSFET就是由碳化硅(SiC)制作的。

MOSFET

氮化镓(GaN):氮化镓(GaN)碳化硅(SiC)一样都是高禁带宽度半导体,特性是能耗低、适合高频率,适合打造5G基站,唯一的缺点就是技术成本过高,很难在商用领域看到。

目前国内比较流行推广第三代半导体的发展,原因是国内外起点差距小,还有竞争的机会。

注意事项:

虽然这些半导体材料被认为划分到为第一代、第二代,听起来也像是迭代的产品,但其实这些第一代、第二代、第三代半导体材料并不是替代关系,它们的特性不同,应用的场景也不一样,一二三代只是行业一种区分标识,只是根据材料进行了划分,有些场景化甚至会同时应用在一起。

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