工信部：将加大对汽车半导体技术攻关，我国半导体技术都存在着哪些瓶颈？

2月26日，工信部电子信息司司长乔跃山表示，将继续加大对汽车半导体的技术攻关，推动汽车半导体生产线制造能力提升，指导车规级验证试用能力建设。

当天，由工信部电子信息司和装备工业一司主办，中国汽车芯片产业创新战略联盟、国家新能源汽车技术创新中心承办的汽车半导体供需对接专题研讨会暨《汽车半导体供需对接手册》（下称“《手册》”）发布活动在京举行。

乔跃山表示，半导体是信息社会的基石，是汽车行业电动化、联网化、智能化升级的基础和源动力。近年来，在汽车行业的支持下，国内汽车半导体技术发展迅速，但整体来看，国内半导体企业对于汽车产业的需求，以及对汽车半导体产品的开发和推广经验不足，在车用领域尚未形成系统化的供应能力。去年四季度以来，芯片产能供应紧缺，更突显汽车半导体供应能力不足的问题。

会上发布的《手册》由工业和信息化部电子信息司和装备工业一司指导中国汽车芯片产业创新战略联盟、国家新能源汽车技术创新中心、中国电子信息产业发展研究院、中国汽车工业协会等单位共同编制，旨在促进汽车半导体产业链上下游协作，推广优秀的汽车半导体产品，促进汽车企业与半导体企业的沟通对接。

据介绍，《手册》编制工作于2020年6月启动，调研了产业链上游的半导体企业与下游的汽车企业与零部件厂商近120家单位，经过多轮研讨，广泛征求了汽车产业和半导体产业的意见和建议，共征集85家企业的汽车半导体供需信息。

《手册》收录了59家半导体企业的568款产品，覆盖计算芯片、控制芯片、功率芯片、通信芯片、传感芯片、信息安全芯片、电源芯片、驱动芯片、存储芯片、模拟芯片等10大类，53小类产品，占汽车半导体66个小类的80%，其中已上车应用的产品合计246款，占收录产品总数的43%。《手册》还收录了26家汽车及零部件企业的1000条产品需求信息，来自一汽、上汽、北汽、比亚迪等14家整车企业和德赛西威、宁德时代等12家汽车零部件企业。

电子组件进入纳米等级后，在材料方面也开始遭遇到一些瓶颈，因为原来使用的材料性能已不能满足要求。最简单的一个例子，是所谓的闸极介电层材料；这层材料的基本要求是要能绝缘，不让电流通过。使用的是由硅基材氧化而成的二氧化硅，在一般状况下这是一个非常好的绝缘材料。

但因组件的微缩，使得这层材料需要越做越薄。在纳米尺度时，如果继续使用这个材料，这层薄膜只能有约 1 纳米的厚度，也就是 3 ~ 4 层分子的厚度。但是在这种厚度下，任何绝缘材料都会因为量子穿隧效应而导通电流，造成组件漏电，以致失去应有的功能，因此只能改用其它新材料。但二氧化硅已经沿用了三十多年，几乎是集各种优点于一身，这也是使硅能够在所有的半导体中脱颖而出的关键，要找到比它功能更好的材料与更合适的制作方式，实在难如登天。

而且，材料是组件或 IC 的基础，一旦改变，所有相关的设备与后续的流程都要跟着改变，真的是牵一发而动全身，所以半导体产业还在坚持，不到最后一刻绝对不去改变它。这也是为什么 CPU 会越来越烫，消耗的电力越来越多的原因。因为CPU 中，晶体管数量甚多，运作又快速，而每一个晶体管都会「漏电」所造成。这种情形对桌上型计算机可能影响不大，但在可携式的产品如笔记型计算机或手机，就会出现待机或可用时间无法很长的缺点。

也因为这样，许多学者相继提出各种新颖的结构或材料，例如利用自组装技术制作纳米碳管晶体管，想利用纳米碳管的优异特性改善其功能或把组件做得更小。但整个产业要做这么大的更动，在实务上是不可行的，顶多只能在特殊的应用上，如特殊感测组件，找到新的出路。