消费日报网财经讯 当地时间9月3日，美股大跌，道琼斯指数下跌2.78%，纳斯达克指数下跌4.96%，料想9月4日（北京时间，下同）A股也不会风景这边独好，果不其然，9月4日，上证指数低开1.43%，深成指数低开1.96%，但是半导体相关板块却异常活跃。
9月3日晚22时许，有媒体报道，据权威人士透露，我国计划大力支持发展第三代半导体产业，写入正在制定中的“十四五”规划，计划在2021-2025年期间，举全国之力，在教育、科研、开发、融资、应用等等各个方面，大力支持发展第三代半导体产业，以期实现产业独立自主，不再受制于人。
9月4日开盘，氮化镓、光刻胶、半导体及元件、MINILED等相关概念逆势上涨，受益概念股露笑科技（002617.SZ）、乾照光电（300102.SZ）一字涨停，台基股份（300046.SZ）、聚灿光电（300708.SZ）、赛微电子（300456.SZ）、海特高新（002023.SZ）、三安光电（600703.SH）等也有较大涨幅，成为A股一道靓丽的风景线。
第三代半导体的崛起
半导体产业根据半导体材料的不同来划分行业发展阶段，目前已经发展至第三个阶段，第一代是以硅为代表的半导体材料，第二个代是指以砷化镓（GaAs）、锑化铟（InSb）、磷化铟（InP），以及三元化合物等为代表的半导体材料，而第三代主要是以碳化硅（SiC）、氮化镓（GaN）、氧化锌（ZnO）、金刚石、氮化铝（AlN）为代表的宽禁带（禁带宽度 Eg>2.3eV）的半导体材料，其中碳化硅、氮化镓研究已经较为成熟，而氧化锌、金刚石、氮化铝等第三代半导体材料研究尚处起步阶段。
第三代相比第一、第二代半导体材料有着更优秀的特性，如具有更宽的禁带宽度、更高的击穿电场、更高的热导率、更大的电子饱和速度以及更高的抗辐射能力，这些特性使其更适合制作高温、高频、抗辐射及大功率器件。
第三代半导体材料凭其优秀的特性，在微波射频、电力电子和光电子三大领域有着广泛的用途，如射频领域可用于5G通信、雷达预警、卫星通讯；电子电力领域可用于智能电网、高速轨道交通、新能源汽车、消费电子；光电子领域可用于LED、激光器、光电探测器。第三代半导体材料无论在军事领域还是民用都有广泛的用途，国家战略新兴产业政策中多次提到以碳化硅、氮化镓为代表的第三代半导体器件，写入“十四五”规划也是早有迹象。
行业潜力无限，国内仍处起步阶段
根据中信建投研报显示，氮化镓射频市场受电信基础设施和国防两个主要方向，以及卫星通信、有线宽带和射频功率等次要方向推动，将从2018年的6.45美元增长到2024年的20亿美元。其中基于氮化镓的军用雷达将主导氮化镓军事市场，预计该市场将从2018年的 2.7亿美元增长至2024年的9.77亿美元，CAGR达23.91％；无线基础设施的市场规模将从2018年的3.04亿美元增长至2024年的7.52亿美元，CAGR达16.3%；有线宽带市场规模从 2018年的1550万美元增长至2024年的6500万美元，CAGR达26.99%；射频功率市场规模从2018年的200万美元增长至2024年的1.05亿美元，CAGR达93.38%。
我国在氮化镓射频专利方面仍落后于美日欧。据Yole统计，2019年全球3750多项专利一共可分为1700多个专利家族。这些专利涉及射频氮化镓（RF GaN）外延、射频（RF）半导体器件、集成电路和封装等。Cree（Wolfspeed）拥有最强的专利实力，在射频应用的氮化镓高电子迁移率晶体管（GaN HEMT）专利竞争中，尤其在碳化硅基氮化镓（GaN-on-SiC）技术方面处于领先地位，远远领先于其主要专利竞争对手住友电工和富士通。英特尔和MACOM是目前最活跃的射频氮化镓专利申请者，主要聚焦在硅基氮化镓技术领域。中国厂商如海特高新控股子公司HiWafer（海威华芯）、三安光电全资子公司三安集成、华进创威也积极进入GaN RF HEMT相关专利领域。
快充市场是氮化镓的另一个舞台，目前已有不少手机充电器使用了这一材料。2019年9 月，OPPO宣布在其65W内置快速充电器中采GaN HEMT器件，氮化镓在2019年首次进入主流消费应用。2020年2月，小米公司在小米10发布会上也宣布使用65W的氮化镓快充。由于氮化镓充电器具有体积小、发热低、功率高、支持功率传输（PD）协议的特点，氮化镓充电器有望在未来统一笔记本电脑和手机的充电器市场，此外氮化镓还有望进入汽车及工业和电信电源应用中。据Yole预测，受消费者快速充电器应用推动，到2024年氮化镓电源市场规模将超过3.5亿美元，CAGR为85％。
目前氮化镓功率器件仍由EPC、GaN Systems、Transphorm 、Navitas等公司主导，专利由英飞凌和Transphorm主导，国内三安集成和海威华芯有量产氮化镓功率器件的能力。
氮化镓在光电子领域的应用尚处于研究开发阶段， 主要应用于LED和紫外激光器领域。目前OLED显示技术仍是发展的热点，但Micro LED作为新一代显示技术，有着比现有的OLED技术亮度更高、发光效率更好、功耗更低的优点。2017年5月，苹果已经开始新一代显示技术的开发。2018年2月，三星在CES 2018上推出了Micro LED电视。而硅基氮化镓技术是Micro LED芯片的天然选择，未来发展潜力无限。
由于氮化镓材料有着高频的特性，其成为制备紫外光器件的良好材料。紫外光电芯片具备广泛的军民两用前景。典型的军事应用有：灭火抑爆系统（地面坦克装甲车辆、舰船和飞机）、紫外制导、紫外告警、紫外通信、紫外搜救定位、飞机着舰（陆）导引、空间探测、核辐射和生物战剂监测、爆炸物检测等。典型的民用应用有：火焰探测、电晕放电检测、医学监测诊断、水质监测、大气监测、刑事生物检测等。可见，氮化镓在光电子学和微电子学领域有广泛的应用，其中氮化镓基紫外激光器在紫外固化、紫外杀菌等领域有重要的应用价值，也是国际上的研究热点。
布局第三代半导体正当其时
第三代半导体产业战略意义非凡，但国内该产业仍处起步阶段，在研发、生产方面明显落后于美日欧，随着国家将其纳入“十四五”规划，政策利好必将引爆产业投资热潮。
目前已有几家企业率先投资。4月10日，浙江博方嘉芯氮化镓射频及功率器件项目正式开工；4月11日，赛微电子旗下耐威科技公告，拟投资设立全资子公司聚能海芯，以此作为项目公司，组织资源投资建设自主氮化镓微波及功率器件生产线；4月12日，露笑科技发布2020年度非公开发行股票预案，非公开发行股票募集资金总额不超过10亿元，扣除发行费用后将用于“新建碳化硅衬底片产业化项目”、“碳化硅研发中心项目”等。
5G基站大规模建设、新能源汽车、消费电子以及紫外激光器等广泛的需求红利，叠加政策红利给第三代半导体产业带来了前所未有的机遇，新一轮的角逐尚未开局，股市的狂欢已经开始了。
