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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半导体材料研究框架系列：详解八大芯片材料
在整个电子信息产业中，半导体材料行业因其具有极大的附加值和特有的产业生态支撑作用而往往成为国家之间博弈的筹码。 我们归纳出半导体材料行业具备以下特征：
（1）细分品类众多，每一大类材料通常包括若干具体产品，单一市场较小，平台化布局至关重要；
（2）子行业间技术跨度大，半导体材料各细分领域龙头各不相同；
（3）下游认证壁垒高，客户粘性大 ；
（4）同下游晶圆制造之间高度正相关，发展依赖晶圆厂产能放量 ；
（5）不同于半导体设备，半导体材料作为耗材，每年都有需求，整体市场规模稳步向上；
（6）政策驱动性行业，往往依靠专项政策推动技术成果转化。
中国半导体材料行业3大催化剂：
短期：半导体景气周期秉持“设备先行，制造接力，材料缺货”的规律，已进入以“硅片危机”为特征的“材料缺货”阶段。量价齐升是材料明年的主旋律。
中期：验证的成功与否决定了国内材料公司“从0到1”的突破。封装材料凭借更高的国产率和国内更成熟的OSAT体系，在验证阶段较制造材料存在优势，在中期维度方面较制造材料更具亮点。
长期：未来3年，中资晶圆厂产能将大幅增长。制造材料凭借更高的国产化潜力和中资晶圆厂产能的快速扩充，在长期维度方面较封装材料更具看点。
投资策略：目前大量国内半导体材料，正处于“从0到1”的验证关键阶段，选股策略上我们建议关注：
（1）各公司的技术水平是否有在产品性能上缩小与国际巨头差距的实力（国产替代基础）；
（2）半导体材料各细分领域的龙头企业（国内的市场地位）；（3）公司获取资源及平台化整合的能力（公司成长空间）；（4）公司营收及业绩增长情况（国产化进程）。
半导体材料投资机会来自晶圆厂和OSAT产业链的国产替代，建议关注相关产业链标的：
制造材料：沪硅产业、立昂微、中环股份、神工股份、中晶科技、晶瑞电材、南大光电、彤程新材、雅克科技、华懋科技、金宏气体、华特气体、杭氧股份、正帆科技、安集科技、鼎龙股份、上海新阳、江化微、巨化股份、光华科技、江丰电子、隆华科技、有研新材、飞凯材料、容大感光、凯美特气、新宙邦、兴发集团、多氟多等
封装材料：兴森科技、深南电路、康强电子、胜宏科技、崇达技术、三环集团、国瓷材料等
风险提示：半导体行业景气度下滑、半导体材料客户认证和突破风险、晶圆厂产能建设进度不及预期风险、先进封装发展不及预期。
本文源自金融界
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