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五位院士現(xiàn)場(chǎng)發(fā)言、多位專家和企業(yè)家討論、千余名業(yè)內(nèi)人士參與……面對(duì)全球半導(dǎo)體格局重塑的關(guān)鍵期，在近日由武漢東湖新技術(shù)開發(fā)區(qū)管委會(huì)、第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟、九峰山實(shí)驗(yàn)室、光谷集成電路創(chuàng)新平臺(tái)聯(lián)盟共同主辦的2023中國光谷九峰山論壇暨化合物半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)大會(huì)上，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)人士呼吁，加快構(gòu)建我國化合物半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)技術(shù)、應(yīng)用、創(chuàng)新生態(tài)。

“以第三代半導(dǎo)體為代表的化合物半導(dǎo)體材料快速崛起，未來10年將對(duì)國際半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)格局的重塑產(chǎn)生至關(guān)重要的影響。特別是光電子產(chǎn)業(yè)正從萌芽走向成長(zhǎng)期，將成為整個(gè)信息產(chǎn)業(yè)中一個(gè)新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)極?！敝袊こ淘涸菏?、國家新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展專家咨詢委員會(huì)主任干勇表示，要搶抓機(jī)遇期，合力推動(dòng)我國化合物半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展，提升我國產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力和國際競(jìng)爭(zhēng)力。

半導(dǎo)體是信息產(chǎn)業(yè)和國家競(jìng)爭(zhēng)的基石。中國工程院院士、華中科技大學(xué)校長(zhǎng)尤政指出，化合物半導(dǎo)體以其優(yōu)異性能成為光電子、射頻通信和電力電子等產(chǎn)業(yè)自主創(chuàng)新發(fā)展和轉(zhuǎn)型升級(jí)的核心材料，是國家2030規(guī)劃和“十四五”國家研發(fā)計(jì)劃確定的發(fā)展領(lǐng)域，被視為我國半導(dǎo)體行業(yè)超車的機(jī)會(huì)。

(資料圖)

“中國光谷具備發(fā)展化合物半導(dǎo)體技術(shù)和應(yīng)用的良好基礎(chǔ)。搶抓化合物半導(dǎo)體的機(jī)遇，將更加豐富中國光谷光電子產(chǎn)業(yè)的內(nèi)涵，提升產(chǎn)業(yè)的綜合競(jìng)爭(zhēng)力，助力世界光谷的建設(shè)?！庇日硎荆嫦蛭磥?，華中科技大學(xué)將繼續(xù)立足光谷，通過產(chǎn)學(xué)研深度合作，繼續(xù)加強(qiáng)在化合物半導(dǎo)體領(lǐng)域的學(xué)術(shù)型、技術(shù)型、工程型核心人才培養(yǎng)和技術(shù)攻關(guān)，助力中國光谷打造成為全球化合物半導(dǎo)體創(chuàng)新的新生態(tài)標(biāo)桿、產(chǎn)業(yè)引領(lǐng)的新高地、尖端人才的聚集高地。

氮化鎵射頻器件因其優(yōu)異性能，在高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)中發(fā)揮舉足輕重的作用，已成為全球半導(dǎo)體領(lǐng)域的研究焦點(diǎn)和世界各國競(jìng)相搶占的戰(zhàn)略制高點(diǎn)。中國科學(xué)院院士、西安電子科技大學(xué)教授郝躍指出，氮化物半導(dǎo)體材料的優(yōu)異特性，使得它在未來的6G通信中具有廣闊應(yīng)用前景。不過，同碳化硅一樣，氮化物半導(dǎo)體也面臨著諸多挑戰(zhàn)。第一是它的功率密度還能高到什么程度。第二是空間輻照問題。如果空間輻照問題不能得到解決，高效的電源器件就很難進(jìn)入航空航天領(lǐng)域應(yīng)用。

除了氮化物外，近年來氧化物半導(dǎo)體也備受關(guān)注。郝躍認(rèn)為，雖然氧化物半導(dǎo)體離產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用還有一定的距離，但已經(jīng)看到了其前景。與氮化鎵和碳化硅相比，氧化物半導(dǎo)體的禁帶寬度更寬，可以實(shí)現(xiàn)更低的損耗。但氧化物半導(dǎo)體也有弱點(diǎn)，不解決它的散熱問題，就不可能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。

“未來化合物半導(dǎo)體要跟硅半導(dǎo)體緊密融合?！焙萝S建議，應(yīng)該成立一個(gè)開放的平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)硅集成電路和化合物半導(dǎo)體的多功能集成。這樣光電子、傳感器、功率電子等都可以與硅集成電路廣泛地集成在一起，實(shí)現(xiàn)真正意義上的多功能，推動(dòng)我國整個(gè)電子信息產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展。

鈮酸鋰材料素有光電子時(shí)代“光學(xué)硅”的稱號(hào)。中國科學(xué)院院士、南京大學(xué)教授祝世寧指出，薄膜鈮酸鋰光電器件與集成技術(shù)具有低損耗、易調(diào)控、非線性等特點(diǎn)，為大規(guī)模光子集成創(chuàng)造了條件。薄膜鈮酸鋰集成光子學(xué)應(yīng)用前景令人期待。不過，祝世寧同時(shí)指出，盡管我國起步很早，但是光子集成的道路遠(yuǎn)遠(yuǎn)比電子集成更加坎坷，至今核心材料與技術(shù)路線仍未完全確立。未來，要發(fā)展和優(yōu)化基于薄膜鈮酸鋰器件獨(dú)特的加工與制備技術(shù)等。

光波技術(shù)是信息技術(shù)的重要部分，光電子器件是光波技術(shù)的核心。中國工程院院士、清華大學(xué)教授羅毅認(rèn)為，從光纖通信、LED與半導(dǎo)體照明到光電子與人工智能，是光電子器件服務(wù)社會(huì)的三次大機(jī)會(huì)。在羅毅看來，在智能時(shí)代，智能成像系統(tǒng)愈發(fā)重要。在現(xiàn)有范式下，采集設(shè)備采集的像素量迅速增長(zhǎng)，像素處理算法的能耗與像素量成正比，現(xiàn)有人工智能硬件難以支持未來的增長(zhǎng)。未來，感存算一體、高能效的計(jì)算成像將是發(fā)展趨勢(shì)。

“當(dāng)前正值全球半導(dǎo)體格局重塑的歷史關(guān)鍵期?！钡谌雽?dǎo)體產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟理事長(zhǎng)吳玲認(rèn)為，化合物半導(dǎo)體很適合我國的“土壤”?；衔锇雽?dǎo)體產(chǎn)業(yè)未來的發(fā)展，要聚焦國家戰(zhàn)略，重大項(xiàng)目牽引，形成發(fā)展合力；以應(yīng)用促發(fā)展，培育龍頭，加快迭代研發(fā)，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)集群；建立協(xié)同創(chuàng)新的產(chǎn)業(yè)體系和生態(tài)；推進(jìn)新形勢(shì)下精準(zhǔn)深入的國際科技合作。

隨著碳化硅的市場(chǎng)需求向好，全球碳化硅產(chǎn)業(yè)格局紛爭(zhēng)，全產(chǎn)業(yè)鏈延伸趨勢(shì)明顯，國產(chǎn)裝備也在不斷向前發(fā)展。北京北方華創(chuàng)（002371）微電子裝備有限公司總裁董博宇表示，裝備企業(yè)需要有深耕的意識(shí)，不斷吸收先進(jìn)理念，持續(xù)進(jìn)行工藝創(chuàng)新。