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。
合肥露笑二期的开工时间在下半年。根据查询相关信息显示,公司在长丰双凤经开区建设国际领先的第三代功率半导体碳化硅的设备制造,长晶生产,衬底加工,外延制作等产业链的研发和生产基地,一期项目满产后可形成24万片衬底片产能,预计下半年开工建设二期项目。周末的科协+两院院士大会规格很高,7巨头集体出席,新闻联播占用20分钟时间播报。基本可以表明 科技 创新在目前我国的政策地位了。
总结一下领导们的发言,大概可以认为 第三代半导体与半导体材料科学会是当下攻坚的核心。即 自上而下的前瞻科学和自下而上的基础科学两手一起抓,两手都要硬 。
什么是第三代半导体?
第三代是指半导体材料的变化,从第一代、第二代过渡到第三代。
第一代半导体以硅(Si)和锗(Ge)为代表,目前大部分半导体是基于硅基的。
第二代半导体以砷化镓(GaAs)、磷化镓(GaP)为代表,是4G时代的大部分通信设备的材料。
第三代半导体以 氮化镓(GaN)、碳化硅(SiC)、氧化锌(ZnO)、金刚石 为四大代表,是5G时代的主要材料。在无线通信、 汽车 电子、电网、高铁、卫星通信、军工雷达、航空航天等领域应用中具备硅基无可比拟的优势。
GaN通常用在低电压,比如小家电,尤其充电器是最广泛的应用;SiC通常用在高电压,比如车载,5G基站,电网等。 简单来说第三代半导体的优势是:耐高压、耐高温、大功率、抗辐射、导电性能强、工作速度快、工作损耗低。
第三代半导体的主要应用
第三代半导体目前主要应用下游是消费类电源、工业电源、UPS电源、新能源 汽车 、光伏逆变器等。根据现在的发展情况, 其主要应用为半导体照明、电力电子器件、激光器和探测器、以及其他4个领域 ,每个领域产业成熟度各不相同。
1、 半导体照明。 在4个应用领域中,半导体照明行业发展最为迅速,已形成百亿美元的产业规模。半导体照明所使用的材料体系主要分为3种:蓝宝石基GaN、SiC基GaN、Si基GaN,每种材料体系的产品都对应不同的应用。其中,蓝宝石基GaN是最常用的,也是最为成熟的材料体系,大部分LED照明都是通过这种材料体系制造的。SiC基GaN制造成本较高,但由于散热较好,非常适合制造低能耗、大功率照明器件。Si基GaN是3种材料体系中制造成本最低的,适用于低成本显示。
2、 电力电子器件。 在电力电子领域,宽禁带半导体的应用刚刚起步,市场规模仅为几亿美元。其应用主要集中在军事尖端装备领域,正逐步向民用领域拓展。微波器件方面,GaN高频大功率微波器件已开始用于军用雷达、智能武器和通信系统等方面。在未来,GaN微波器件有望用于4G 5G移动通讯基站等民用领域。功率器件方面,GaN和SiC两种材料体系的应用领域有所区别。Si基GaN器件主要的应用领域为中低压(200 1 200V), 如笔记本、高性能服务器、基站的开关电源;而SiC基GaN则集中在高压领域( 1 200V),如太阳能发电、新能源 汽车 、高铁运输、智能电网的逆变器等器件。
3、激光器和探测器。 在激光器和探测器应用领域,GaN基激光器可以覆盖到很宽的频谱范围,实现蓝、绿、紫外激光器和紫外探测的制造。紫色激光器可用于制造大容量光盘,其数据存储盘空间比蓝光光盘高出20倍。除此之外,紫色激光器还可用于医疗消毒、荧光激励光源等应用,总计市场容量为12亿美元。蓝色激光器可以和现有的红色激光器、倍频全固化绿色激光器一起,实现全真彩显示,使激光电视实现广泛应用。目前,蓝色激光器和绿光激光器产值约为2亿美元,如果技术瓶颈得到突破,潜在产值将达到500亿美元。GaN基紫外探测器可用于导d预警、卫星秘密通信、各种环境监测、化学生物探测等领域,但尚未实现产业化。
4其他应用。 在前沿研究领域,宽禁带半导体可用于太阳能电池、生物传感器、水制氢媒介、及其他一些新兴应用,目前这些热点领域还处于实验室研发阶段。
三安光电
公司于2014年5月成立三安集成,布局化合物半导体,建设了GaAs和GaN外延片生产线,以及适用于通信市场的GaAs、GaN半导体芯片生产线等。2017年12月,三安光电成立泉州三安半导体以扩大化合物半导体业务,并投资333亿元用于建设2个LED外延片项目和5个化合物半导体项目。2020年,公司在长沙合作投资SiC项目,涵盖长晶—衬底制作—外延生长—芯片制备—封装产业链,投资总额160亿元。目前长沙SiC项目目前订单比较饱满,预计今年二、三季度贡献营收;三安集成GaN产能规划4寸2000片/月,未来继续投入6寸。
主要看点——sic
SiC门槛很高,在中美禁运清单,生产效率远低于蓝宝石, 每一个run出来的晶体衬底,一个月产能20-50片,国内玩家并不多,国内的容量也不容易过剩,cree的水平大概是 50片水平。
从需求端看,特斯拉用量大概是6寸硅片的三分之二,约140 多片,按照电动车的成长速度,一定是供不应求的,同时, 家电正在上sic功率器件,更省电,压缩机更小。此外随着成本下降,未来场景会持续扩张。
从技术上看,中美差异不大,都是新兴领域,cree做到6寸,目标是8寸,三安也在努力做,CREE认为2年做到8寸,三安目 前是6寸,争取2-3年做到8寸;Cree的客户更愿意在新领 域尝试,特斯拉的降价给了三安机会,国内想要跟随特斯拉的性能,就必须要用SiC。
露笑 科技
三年露笑 科技 开始正式进军这个行业,一开始跟央企进行碳化硅设备的研制,公司公告称与合肥市长丰县人民政府在合肥市长丰县共同投资建设第三代功率半导体:碳化硅产业园,包括碳化硅晶体生长、衬底制作、外延生长等的研发生产,项目投资总规模预计 100 亿元。
去年开始聘请了国内碳化硅研发第一人陈教授,设备研制上在手订单有700台左右,国内和国外客户正在进一步洽谈之中。进行了2-3轮技术迭代。厂房3月15号已经封顶,5月15号设备入场,6月30号一期点亮,年底之前会有千片产品出来。
露笑 科技 的看点在于设备跟国外对比,主要是设备是中国强项,不光是价格比国外好,零配件也是, 90%实现国产化,个别零部件需要向欧洲购买 。碳化硅设备一般自己设计自己组装不对外售卖, 公司因为是主营做设备,所以有卖,其他天科合达,北方华创,晶盛机电有卖过 。
和其他友商相比的优势:1. 设备和工艺结合,可协同 2. 工艺和其他国内6寸的,实验室到产业化的过程会更短; 3. 长晶良率有优势。
衬底送样验证:去年下游标准认定完成,之后9月30号开始试生产,器件厂会有车规级认证,要求每个月达到一定良率一定规模,需要3-6月的认证。
华润微
公司是国内最大的功率半导体IDM供应商,采用设计+代工运营模式。在碳化硅功率器件方面,公司已发布并量产6英寸650V、1200V SiC BS系列产品,并且已完成新一代SiC BS产品设计、工艺开发和样品产出。在硅基氮化镓功率器件方面,公司自主开发的650V硅基氮化镓器件静态参数已达到国外对标样品水平。
华润微的看点在于背靠国企,研究实力突出,此外他的idm业务模式,导致整个成本博弈的空间会很大。
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