时间: 2024-04-03 09:09:51 | 作者: ballbet贝博
在谈及第三代半导体之前，赵玉海首先普及了第一代和第二代半导体的发展状况。是以整合硅、锗元素等为代表的半导体材料，其优势是周期长，发展成熟，成本低；则是以碳化硅、氮化镓等为代表，目前处于产业高质量发展初期。“第三代半导体的出现，并不是一种替代关系，而是与前两代半导体共存的关系。”赵玉海说。
业界对第三代半导体有一个形象的比喻，称第三代半导体材料为“半导体中的贵族”，因为其成本高昂。其实，早在20多年前，国际上已经掀起了研究第三代半导体之风，但由于成本高，市场发展不够成熟，所以一直未形成产业规模。如今，科学技术创新打开了市场需求，第三代半导体研发正当时。
“以现在发展的5G技术为例，第一代半导体的整合硅材料已经难以适应5G技术的发展需求，如果采用了氮化镓，优势立刻就凸显出来了。以氮化镓作为主要材料生产光伏变压器可比硅材料的变压器提高2%-3%的转化率，这对大规模的公司而言，非常有利。”赵玉海举例说明。
“既然说第三代半导体是‘贵族’，那么我们现在的主要任务就是让其平民化。”赵玉海说。
深圳是个创新发展的活力之城，既有包容性，又呈现开放性，能够给新兴起的产业以及配套产业提供给一个巨大的发展空间。按照原计划，深圳第三代半导体研究院的选址就落在南方科技大学，但因为种种原因，研究院不得不考虑迁址。赵玉海说：“首先，我们应该的场地面积大，要20000平方米；其次，对层高要求也比较严苛，至少要6米以上，便于上下安装实验管道和空调。”
目前，赵玉海带领的这个40多人的团队已形成了三支队伍，分别从氮化镓光电、半导体芯片封装以及衬底材料三个节点进行研究，预期到年底，深圳第三代半导体研究院就会推出一批科研成果，并推动其产业转化。“其实，我们做好了规划，每年都会出一批成果，而且，我们有专业的孵化器，能起到带动效应，让这些项目成果尽快孵化。”
如果说，很多人不太了解何谓光电子，那么利用光电子发展领域中的发光优势所研发的照明技术，相信很多人都不陌生了。“我们所熟知的LED照明就是早年利用第三代半导体材料光电子发光优势而开发出来的，目前应用十分普遍，技术也趋于成熟。”赵玉海说，未来第三代半导体的研究方向，将集中在三个方面：光电子、电力电子以及微波射频。
面向未来的5G移动通信，海量的设备连接和新的应用场景等，对超高的流量密度、连接数密度和移动性都提出了新的要求。第三代半导体技术研发的微波射频技术，可超越前两代半导体技术的承载能力，体现出更高频、高效、低功耗和高功率密度的优点。
研究院启动之初，提出了五年内要实现国内领先、国际一流；十年内国际领先，立足深圳、覆盖粤港澳大湾区、对全国，辐射全球的计划。同样以五年为期，赵玉海说，届时他的团队要发展至450人。集各方智慧，打造开放研究的平台，为产业的加快速度进行发展提供技术支撑，这也是设立深圳第三代半导体研究院最重要的意义。
半导体是指常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料。常见的半导体材料有硅、锗等，其中，硅是在商业应用上最具有影响力的一种。第三代半导体，最重要的包含目前即将成熟应用的碳化硅（SiC）、氮化镓（GaN），也包含别的氮化物半导体、氧化物半导体和金刚石等宽禁带及超宽禁带半导体材料，具有高击穿电场、高饱和电子速度、高热导率、高电子密度、高迁移率等特点，因此也被业内誉为固态光源、电力电子、微波射频器件的“核芯”以及光电子和微电子等产业的“新发动机”。