性能强过碳化硅！第三代半导体材料之后第四代呼之欲出 日本已重金加码

《科创板日报》（上海，研究员 何律衡）讯， 近期，以氮化镓、碳化硅为首的第三代半导体材料在A股市场引领了一波 科技 股回暖的热潮，引发市场对功率半导体的瞩目。与此同时，在该领域走在全球前列的日本，却已向号称第四代半导体的氧化镓展露了野心。

据日本媒体最新报道，日本经济产业省（METI）正准备为致力于开发新一代低能耗半导体材料“三氧化镓”的私营企业和大学提供财政支持，METI将为明年留出大约2030万美元的资金，预计未来5年的投资额将超过8560万美元。

在此基础上，第三代半导体材料由于普遍具有直接禁带结构，且禁带宽度更大、电子饱和漂移速度更高等特点，被越来越多地应用到功率半导体上。

在这其中，碳化硅和氮化镓当前应用最为广泛，前者具有宽禁带、高临界击穿电场、高饱和电子迁移速度和高热导率等特性，已在新能源 汽车 的电源管理中有所应用，后者则具有宽禁带、高饱和电子漂移速度、高电子迁移率等物理特性，在消费电子快充产品上得以应用。

而氧化镓被认为是继碳化硅和氮化镓之后的“第三代用于功率元件的宽禁带半导体”。这种材料最初计划用于LED（发光二极管）基板、深紫外光（Deep Ultra Violet）受光素子等，在近十年才被应用于功率半导体方向，继而引发全球研发的热潮。

研究表明，氧化镓的禁带宽度为4.9eV，超过碳化硅、氮化镓等材料，采用禁带更宽的材料可以制成系统更薄、更轻、功率更高的功率器件；击穿场强高于碳化硅和氮化硅，目前 β-Ga2O3 的击穿场强可以达到 8MV/cm，是碳化硅的两倍。

中银证券分析师赵琦3月27日报告指出，氧化镓更有可能在扩展超宽禁带系统可用的功率和电压范围方面发挥作用，其中最有希望的应用可能是电力调节和配电系统中的高压整流器，如电动 汽车 和光伏太阳能系统。

不过，氧化镓的导热率低，散热性能差是限制氧化镓市场运用的主要因素。氧化镓的热管理研究是当前各国研究的主要方向。赵琦认为，如若未来氧化镓的散热问题被攻克，氧化镓将是未来高功率、高压运用的功率半导体材料的有力竞争者。

据外媒报道，今年4月，美国纽约州立大学布法罗分校（the University at Buffalo）正在研发一款基于氧化镓的晶体管，能够承受8000V以上的电压，而且只有一张纸那么薄，将用于制造更小、更高效的电子系统，用在电动 汽车 、机车和飞机上，用于控制和转换电子，同时帮助延长此类交通工具的续航里程。

除了美国之外，从全球范围来看，日本作为全球首个研究氧化镓材料的国家，同样具备竞争优势。METI认为，日本公司将能够在本世纪20年代末开始为数据中心、家用电器和 汽车 供应基于氧化镓的半导体。一旦氧化镓取代目前广泛使用的硅材料，每年将减少1440万吨二氧化碳的排放。

“事实上，日本在氧化镓相关技术方面远远领先于包括韩国在内的竞争对手，”该行业的一位专家向媒体表示，“一旦氧化镓成功商业化，将适用于许多领域，因为它可以比其他材料更大幅度地降低半导体制造成本。”

而在中国，尽管起步较晚，但对于氧化镓的研究也同样不断推进状态中。据国内媒体报道，在去年举行的全国 科技 活动周上，北京镓族 科技 公司公开展示了其研发的氧化镓晶胚、外延片以及基日盲紫外线探测阵列器件。

此外，中国电科46所采用导模法成功已制备出高质量的4英寸氧化镓单晶，其宽度接近100mm，总长度达到250mm，可加工出4英寸晶圆、3英寸晶圆和2英寸晶圆。经测试，晶体具有很好的结晶质量，将为国内相关器件的研制提供有力支撑。

一、新湖中宝

 

公司主营业务是房地产开发、投资、商业贸易等。其主要产品包括房地产、商业贸易和海涂开发。公司参股上海钻石交易所，并且持有的富加镓业科技依托于中科院上海光机所，专注研究新型第四代半导体材料氧化镓。

 

二、文一科技

 

公司的主营业务是设计、制造、销售半导体集成电路封测设备、模具、塑封压机、芯片封装机器人集成系统、自动封装系统及精密备件。公司是我国带式输送机行业理事级单位，行业标准制定单位，公司产品质量、规模位于轴承座行业前列。公司主营半导体集成电路专用模具和化学建材专用模具的设计，研发和生产，是两市唯一的模具制造。

 

8月龙头的潜伏细节

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由于我专业的态度和准确的预判，从去年以来多次逃顶与抄底，几乎没有失误，比如这段时间帯大家做的巨轮智能、赣能股份、惠城科技、大港股份等，都已经翻了个倍，积成电子，大金重工也是收获满满。

笔者花3个小时，根据300份中季报，结合盘面情况，热点概念挑选出一只趋势牛！ 属于大周期横盘震荡模式，低位低价区域（横有多长竖有多高），是我们一直强调的中期题材，未来潜力很大，目前很接近5日线附近了，最新获利盘高达100%， 结合当前的市场情况，预计有130%以上的涨升空间，新龙头的启动往往就在一瞬间，机会只留给有准备的人。

 

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三、隆华科技

 

公司从事传热节能产品的研发、生产及销售；环保水处理产品及服务；靶材等新材料的研发、生产、销售；国防军工新材料的研发、生产及销售。公司在电子溅射靶材领域的竞争优势十分显著，并且在高分子复合材料领域同样具有核心竞争优势。公司旗下晶联光电主营氧化铟镓锌的靶材，|TO靶材，|AZO靶材等陶瓷靶材研发及生产。

 

四、华映科技

 

公司是一家专门从事显示模组业务、盖板玻璃业务、面板业务。模组业务主要产品包括电视、电脑显示器等大尺寸模组产品和智能手机、平板电脑、笔记本电脑、POS机、工业控制屏等中小尺寸模组产品。公司拥有自主研发的氧化铟镓锌技术，成功开发出内嵌式触控屏，刘海屏、打孔屏等相关，并且已投产每月3万片的第六代氧化铟镓锌面板生产线。

 

 

五、冠捷科技

 

公司处于智能显示终端制造行业，主要业务包括智能显示终端产品的研发、制造、销售与服务。产品包括显示器、电视及影音三大类。公司拥有全球第一条的氧化铟镓锌技术的8.5代液晶面板生产线。

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