林兰英在中国半导体材料研究方面做出了哪些努力?请结合材料具体分析.

林兰英在中国半导体材料研究方面做出了哪些努力?请结合材料具体分析.,第1张

林兰英,福建莆田人,伟大的科学家,中国半导体材料之母、中国太空材料之母。1940年毕业于福建协和大学(福建师范大学前身)物理系;1955年获美国宾夕法尼亚大学博士学位;原中国科学院院士、中国科协副主席。长期从事半导体材料科学研究工作,是我国半导体科学事业开拓者之一。先后负责研制成我国第一根硅单晶、第一根无错位硅单晶、第一台高压单晶炉、第一片单异质结SOI外延材料、第一根GAP半晶、第一片双异质结SOI外延材料,为我国微电子和光电子学的发展奠定了基础;负责研制的高纯度汽相和液相外延材料达到国际先水平。她先后四次获中科院科技进步奖一等奖,两次获国家科学技术进步奖二、三等奖,1996年获何梁何利科技进步奖,1998年获霍英东成就奖,并受到中央三代领导人的关怀和接见。[

1957年,林兰英和同事们拉制成功了中国第一根锗单晶;1958年初,中国的半导体收音机诞生了;那年国庆前夕,又研制成功了中国第一根硅单晶;1962年,拉制成功砷化镓单晶;1964年,砷化镓二级管激光器问世;1987年,林兰英和同事们又异想天开,利用卫星拉制成功了两块太空砷化镓单晶,这一“国际领先”的科研成果,受到全世界科学家的关注,林兰英赢得了“太空材料之母”的桂冠。她创造了一个又一个高精尖科技成果,鲜艳的五星红旗一次又一次在国际科技“奥运会”上升起,林兰英为祖国和人民赢得了殊荣。中央电视台“东方之子”栏目专题报道了她,报刊、电台也不断介绍她光彩照人的事迹和杰出的贡献。她受到了三代中央领导人的关怀和接见,受到了全国人民包括莆田父老乡亲们的爱戴。

露笑 科技 最近有点火啊。

在老师们骂他是骗子、“露笑 科技 把人整笑了”后,露笑 科技 也迎来大跌,跌了20%左右。

股吧、雪球众人都各持己见,论战不休。

但是并没有业内人士出来说道说道这个,这就有点神奇了。

行外看热闹,非专业人士说的东西,大家要有一些判断。

现代科学的发展进步,其实已经到了普通人很难理解的程度了,不信你看看下面这个“标准模型”的公式:

要是你不懂这个标准模型的话,第三代半导体,你也就是连入门都说不上了。

不知道老师们懂不懂这个啊。

01

首先简介一下第三代半导体

1. 导体和半导体

量子力学认为,组成物质的原子是由原子核和电子组成的,电子以电子轨道的方式在核外运动。

原子和原子组成物体时,会有很多相同的电子混在一起,这个相混的过程就是化学反应,形成化学键,就产生了新分子。

但是两个相同的电子没法呆在一个轨道上,为了让这些电子不在一个轨道上打架,于是很多轨道就再分裂出好几个轨道。

可是这么多轨道,一不小心挨得近了,就会挤在一起,形成宽轨道,这个宽轨道,就叫做能带。

有些宽轨道上,挤满了电子,电子就没法移动,宏观上就表现为绝缘,这个就叫做价带。

而有些款轨道,则空旷的很,电子大把空间自由移动,宏观上就表现为导电,这个就叫做导带。

固体里面充满了价带和导带,价带和导带之间往往是有间隙的,这个间隙就叫做禁带。

导带和价带之间挨得很近,那么电子就可以毫不费力地从价带变更车道到导带上,这就是导体。

如果稍微离得远了点,电子自身就不能跨过禁带,但是如果也不是离得非常远,禁带在5ev内,那么给电子加个额外能量,电子也能跨过禁带,这就是半导体。

假如禁带大于5ev,那基本就歇逼菜了,电子在普通情况下是跨不过去的,这就是绝缘体。

当然,凡事都有例外嘛,如果能量足够大,别说5ev的禁带,就是5000ev的禁带也能一冲而过,这个就叫击穿场强(这个东西很重要,不信继续看下去)。

当然,禁带越宽,击穿场强越高。

击穿场强越高,就越耐草。

2. 第三代半导体

不要被第三代给吓着了,哈哈。

第三代半导体,严谨地来说,叫做宽禁带半导体,也就是禁带宽于现在的硅基半导体。

按照半导体材料能带结构的不同,禁带宽度如果小于2.3ev,那就是窄禁带半导体,代表材料有:GaAs、Si、Ge、InP(有读者可能不了解化学,这几个材料翻译成中文就是:砷化镓、硅、锗、磷化铟)。

如果禁带宽度大于2.3ev,那就叫做宽禁带半导体,代表材料有:GaN、SiC、AlN、AlGaN(中文名:氮化镓、碳化硅、氮化铝、氮化镓铝)。

由前文分析,我们可知,半导体禁带宽度越大,则其电子跃迁到导带需要的能量也就越大。

呵呵,那当然击穿场强也越大了,这意味着材料能承受的温度和电压更加高。

由此可知,宽禁带半导体和集成电路,也就是和逻辑芯片,没有什么太大关系了。

逻辑芯片的核心在于怎么把晶体管做小,也就是制程提高。

而电力电子器件、激光器,则是怎么考虑承受更高的电压、电流、频率、温度,然后有更小的电力损耗,以应用在各种恶劣环境和大功率环境下。

想的是怎么耐草的问题。

所以,宽禁带半导体大展身手的地方,在电力电子器件、激光发生器上。

目前比较有希望的两种材料是碳化硅和氮化镓,其他的长晶很困难。

碳化硅主要用在功率器件上,现在最热的就是用在电动车上,因为带来电力损耗减少,能够提高电动车的续航。

以后在光伏和风电发电中,用上碳化硅的话,也能够提高发电效率,促进度电成本下降。

所以在这么一个政治家推动的电气化时代,其需求是很迫切的。

氮化镓则主要是用于微波器件上,比如5G基站的射频芯片就要用到它,否则效果就比较差。

特别是军方的电磁对抗,更加需要氮化镓,来增加单位微波功率。

在5G时代,氮化镓是不可或缺的。

02

露笑是个大坑吗

国内的话,研究宽禁带半导体主要有3个流派,中科院物理所、中科院上海硅酸盐所、山东大学,最主要的研究方向就是宽禁带半导体衬底的晶体生长。

因为这个行业最源头的,以及最难的,就是衬底片的制造。

就像硅基的半导体,要是没有硅片,那做毛个芯片呢?

这三个流派都是90年代开始就开启研究了,起步时间和国外是差不太多的,读者有兴趣可以自行搜索下他们的论文。

中科院物理所是陈小龙领头,成立产学研转化的企业是天科合达。

这个企业去年撤回了IPO,有些奇怪。

坊间传闻,据说是陈小龙出走了。

天科合达的金主是新疆生产建设兵团,控股方是天富集团,A股的影子股是天富集团控股的天富能源,占了10.66%的股份。

山东大学是徐现刚领头,产学研的企业是山东天岳。

原本的领头人是徐现刚的老师蒋民华院士,遗憾的是这位大佬不幸于2011年逝世,事未竟而身先死,科学真的是烧人的事业啊。

这里向领路的大佬致以崇高的敬意!

山东天岳前段时间参加了上市辅导,相信很快就会跟大家在A股见面。

大家对他的热情也是非常高涨啊,穿透下来只有他股权2%的柘中股份都被资金顶了7个板。

中科院上海硅酸盐所,则是陈之战领头。

陈之战之前在世纪金光干过,后来20年5月份,和露笑 科技 走在了一起。

这个露笑 科技 ,算是最近的股吧热门了。

涨了一倍之后,前几天就出来自媒体的老师们在微信公众号、抖音等平台出来说,这是家蹭热点的骗子公司。

对比大家一定要有自己的判断,要知道这些老师并不是业内人士,很有可能不懂技术,只是翻了一下二手资料。

露笑 科技 曾经追逐热点,投资的锂电池、光伏也都失败了。

但是并不能以此推导出他的管理层就是坏家伙。

露笑 科技 原来的主营业务漆包线,是人都知道的传统行业,竞争激烈,管理层当然也知道这是没有什么前途的。

谋取转型,某种程度上说明管理层是有进取心的。

但转型是困难的,踏足一个未知领域,哪有这么简单。

这个头疼的东西,山西的煤老板们最清楚了。

而做一级投资的都知道,热门行业的好项目,是拼爹的玩意儿,要各种关系、资源的,那个东西是你手上有钱就能投的进去的吗?

但是如果没有投到厉害的公司身上,那大概率是要被有爹的给干死的。

在低潮期捡漏,像高瓴投腾讯、段永平投网易,都是高难度动作,传奇故事,需要天时地利人和来配合,这种机会不仅是少,而且非常难把握。

碳化硅这个东西嘛,以往并不是很热,因为商业化应用的领域没有出来。

陈小龙在媒体采访时就曾经透露到,天科合达在成立后的10多年里未曾盈利,给投资方和团队都带来了非常大的压力。

而美国军方扶持起来的CREE,就算有军方爸爸,但是在2016年的时候也顶不住,想要把企业卖给英飞凌。

而电动车领域里,就在2020年,特别疫情期间,大家还怀疑,补贴退坡之后,会不会就面临死亡了。

当时还有人专门写了《预言一场电动爹大逃杀》来看空呢。

那你们想想,碳化硅器件目前最好的应用场景,在去年都还是这个熊样,谁又会多留意碳化硅呢?

当时的大热门还是功率器件的国产替代,是硅基的IGBT、MOSFET,是斯达半导体、新洁能。

所以20年露笑 科技 找到陈之战,或许和以往的投资,有些不同吧。

国内碳化硅衬底还局限在二极管的应用,芯片质量主要来自于衬底,也因此几乎国内SiC器件都来自国外。

目前碳化硅四寸片,做的比较好的是天科合达、河北同光以及山西烁科等几家企业。

但是六寸量产(每个月稳定出货量在几百片)的厂商,目前还基本没有。

也就是说,三大流派其实还是半斤八两,都还需要突破,否则华为怎么对天科合达和山东天岳都一起投资呢?

当下这个阶段就是,谁能率先突破,谁就会享有先发优势,并在行业景气的助力下,实现超额收益,获得市场的估值溢价。

或许当合肥露笑半导体的碳化硅衬底片出来后,华为也会进来投资一笔呢。

合肥市政府号称最牛风投,人家可不是傻子。

至于说露笑 科技 没有技术积累,这真不知道怎么说,陈之战大哥和他的团队、学生已经研究了20多年了。

很可能是,露笑 科技 的蓝宝石业务部门,19年在给中科钢研代工碳化硅长晶炉的时候,突然发觉这是个有戏的行业,随后才找到了陈之战。

总之,对于露笑 科技 ,大家要有自己的判断,核心点有且只有一个,陈之战团队能不能扎下根来。

最后,做个总结。

君临认为,目前碳化硅的投资,最好的应该是衬底环节,这个环节现在产能不足、壁垒极高。

而衬底的企业,则主要是看已经研究了20多年的国内三大流派旗下企业。

按照中国的科研环境、功率器件企业发展状况来说,其他的团队压根没法分杯羹。

材料技术是积累出来的,烧人烧时间,更加烧钱。

现在行业热了再来开始研发,短时间根本不可能见效。

中科院的两个研究所,山东大学蒋院士的团队,科研的资源肯定是最丰富的,但是人家陈小龙都说压力很大,所以别的团队申请科研基金都不容易。

露笑 科技 说9月份能试生产,年底批量生产,而且是6英寸的,有陈之战在,应该不是讲大话。

一旦衬底片年底真的量产了,那就是国内领先了,以国内资金对 科技 的热度,自然会有神秘的东方估值力量。

宽禁带半导体领域里,全球都还是在懵懵懂懂的阶段,咱们和美国虽然有差距,但也不是这么大。

特别是他的主要应用领域,新能源发电、新能源 汽车 、5G通讯、航空航天、电磁对抗,咱们国家都是最大的应用市场和制造商,特别是光伏、风电、电动车、5G这些大规模民用的领域。

技术的进步还是源自经济利益的驱使,产业的需求对于技术进步的作用是最大的。

所以宽禁带半导体的投资在目前是大有可为,很有可能在我们国家诞生全球龙头,这个想象空间大不大?

至于氮化镓等材料,以及外延、器件设计制造等环节,行业本就是新兴的,肯定也是有大机会的,君临会在后续的跟踪文章中持续输出,带领读者彻底搞定这个领域。

1、管理上并没有什么问题,因为现有的管理是可以很好的解决现有的问题的。只是在人事变动上上层领导并没有考虑好而已,这不是管理制度的问题,因为这次调整,使2个完全不同专业的人去做同一件事,得出的结论当然是不同的。

2、立嶙并没有怠慢工作且进度也符合公司要求,在这种情况下不应该将其调离原工作岗位,很明显,这种变动会影响到工作的进度。


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