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搭乘“新基建”快车的第三代半导体材料:氮化镓、碳化硅...
2020年05月14日 发布 分类:粉体入门 点击量:1598
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引言:4月20日的国家发改委新闻发布会上,官方首次明确了新基建的范围,这包括信息基础设施、融合基础设施、创新基础设施三个方面。新基建是与传统的铁公基相对应结合新一轮科技革命和产业变革特征面向国家战略需求为经济社会的创新、协调、绿色、开放、共享发展提供底层支撑的具有乘数效应的战略性、网络型基础设施。新基建正如火如荼进行,在新基建的快速前进的步伐中,热点材料第三代半导体的看点有什么,本文将简单分析。

新基建包括5G基建、特高压、城际高速铁路和城市轨道交通、新能源汽车充电桩、大数据中心、人工智能、工业互联网等七大领域。可知“新基建”众多产业的建设都与半导体技术的发展息息相关尤其是第三代半导体在“新基建”下将迎来重大的机遇。

 

例如:以第三代半导体氮化镓(GaN)为核心的射频半导体,支撑着5G基站及工业互联网系统的建设;以碳化硅(SiC)以及IGBT为核心的功率半导体,支撑着新能源汽车、充电桩、基站/数据中心电源、特高压以及轨道交通系统的建设;不难看出,氮化镓(GaN)和碳化硅(SiC)为首的第三代半导体是支持“新基建”的核心材料。在“新基建”与国产替代的加持下,与第三代半导体相关产业链或将迎来大口享用“新基建”红利的机遇。

从目前第三代半导体材料及器件的研究来看,较为成熟的第三代半导体材料是SiC和GaN,而ZnO、金刚石、氮化铝等第三代半导体材料的研究尚属起步阶段。

 

关于第三代半导体碳化硅(SiC)

碳化硅作为第三代半导体材料的典型代表,也是目前晶体生产技术和器件制造水平最成熟,应用最广泛的宽禁带半导体材料之一,目前在已经形成了全球的材料、器件和应用产业链。是高温、高频、抗辐射、大功率应用场合下极为理想的半导体材料。由于碳化硅功率器件可显著降低电子设备的能耗,因此碳化硅器件也被誉为带动新能源革命绿色能源器件

 

图:SiC:没啥好好吹的,我就是功率器件一哥

关于第三代半导体氮化镓(GaN)

氮化镓具有高的电离度,出色的击穿能力、更高的电子密度和电子速度以及更高的工作温度,且具有低导通损耗、高电流密度等优势。通常用于微波射频、电力电子、光电子三大领域。微波射频包含了5G通信、雷达预警、卫星通讯等应用;电力电子方向包括了智能电网、高速轨道交通、新能源汽车、消费电子等应用;光电子方向包括了LED、激光器、光电探测器等应用。

 

领域

领域

目标

5G

1、机房、供电、铁塔、管线等的升级、改造和储备。

2、5G基站、核心网、传输等的基础网络设备研发与部署。

3、5G新型云化业务应用平台的部署,与新业务以及各种垂直行业应用的协同。

4、围绕5G的工业互联网新型先进制造网络环境。如物联网云、网、端等新型基础设施,围绕车联网的车、路、网协同的基础设施等。

三大运营商预计年内建设超过55万个5G基站,2020至2022年,投资将逐步上升,到2025年,建成基本覆盖全国的5G网络,预计需要5G基站500万-550万个,以每个基站平均50万元计,直接拉动基站投资约2.5万亿。

大数据中心

1、机房楼、生产管理楼等数据中心基础配套设施。

2、传输光纤、互联网交换中心、数据服务平台等支撑数据中心发展网络及服务设施。

3、IDC业务部署与应用协同。

4、车辆网、卫星大数据等垂直领域的大数据研发及产业化项目。

数据中心实现大型化、规模化发展,可满足我国快速发展的数据存储需求。到2025年,建成一定数量的大型、超大型数据中心和边缘数据中心。

 

人工智能

1、AI芯片等底层硬件发展,

2、通用智能计算平台的搭建。

3、智能感知处理、智能交互等基础研发中心建设。

4、人工智能创新发展试验区建设。

到2023年,建设20个左右新一代人工智能创新发展试验区

 

工业互联网

1、工业互联网网络建设。

2、工业互联网平台建设。

3、工业互联网试点示范项目建设。

到2025年形成3-5家具有国际竞争力的工业互联网平台实现百万工业APP培育以及百万企业上云。

特高压

换流站土建、电气设备安装、变电站扩建等。

 

今年内在建和待核准特高压工程16条线路具有明确投资规模7条。

新能源汽车充电桩

充电场站、充电桩建设。

2020年预计新增集中式充换电站超过1.2万座分散式充电桩超过480万个4。到2025年建成超过3.6万座充换电站s全国车桩比达1:1。

高铁、轨道交通

通车线路建设

2020年拟通车线路14条,其中高铁、专线250和专线350各7条,通轨交车里程有望达到3696公里。

 

附表:新基建建设内容与目标

表格来源:赛迪智库电子所,新基建发展白皮书》

粉体圈 编辑 Focus

 

 


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