中国半导体新材料突破：从“追赶者”到“领跑者”
中国半导体新材料突破：从“追赶者”到“领跑者”
近日，《半导体学报》发布了2023年度“中国半导体十大研究进展”，其中多项前沿芯片材料研究成果引人注目。这些突破不仅展示了我国在半导体基础研究领域的显著进步，也为未来芯片技术的发展提供了重要支撑。
新材料突破：从追赶到领跑
在十大研究进展中，北京大学沈波、许福军团队在氮化物宽禁带半导体异质外延薄膜方面的突破尤为值得关注。氮化物宽禁带半导体是第三代半导体材料的重要代表，具有优异的电学性能和热稳定性，广泛应用于高频、大功率及光电设备。北京大学团队的这一突破，为我国在这一领域从“追赶者”变成“领跑者”奠定了坚实基础。
另一项重要突破来自中国科学院半导体研究所李明研究员-祝宁华院士团队，他们研发的超高集成度光学卷积处理芯片，为光计算技术的发展开辟了新路径。这款基于多模干涉的紧凑型光学卷积处理器，不仅在性能上超越了传统电子芯片，更展现了光计算技术在人工智能领域的巨大潜力。
产业布局：从“追赶”到“并跑”
2023年，中国半导体新材料领域取得了全面突破。据统计，2021-2023年，中国大陆计划新建20座晶圆厂，排名全球第一。预计到2026年，我国300mm晶圆厂全球市场份额将达到25%，超越韩国成为全球第一。与此同时，国家集成电路产业投资基金二期共募资2041.5亿元，主要投向晶圆制造、半导体设备和材料等领域。
在具体材料领域，中国厂商正在快速追赶：
- 硅片：沪硅产业、立昂微等企业已顺利通过验证，大陆硅片产能持续扩大。
- 特种气体：华特气体、金宏气体等企业已成为中芯国际等企业的主要供应商，并获得海外领先企业的认证。
- 掩膜版：路维光电建成国内首条G11代平板显示掩膜版产品生产线，产品精度达到国际主流水准。
- 抛光材料：鼎龙股份成为国内首家掌握抛光垫全流程研发和制造技术的企业，安集科技等企业在抛光液领域持续布局。
光计算：下一个颠覆性技术？
光计算技术以其大带宽、低延时和低功耗等优势，被誉为“传输即计算，结构即功能”的理想计算架构。中科院团队的最新研究成果，为光计算技术的商业化应用提供了重要支撑。
美国公司Lightmatter和Lightelligence已推出多款新型硅光计算芯片，性能远超现有AI算力芯片。Lightmatter的Envise芯片运行速度比英伟达A100芯片快1.5到10倍。在国内，仕佳光子等企业在光计算领域持续布局，A股市场上光芯片概念股表现强劲。
展望未来：从“追赶者”到“领跑者”
2023年中国半导体新材料领域的突破，标志着我国在这一领域已经从“追赶者”变成“并跑者”，在某些领域甚至开始领跑。这些新材料突破将为我国半导体产业的发展提供重要支撑，助力我国在全球半导体产业链中占据更加重要的位置。
然而，我们也应该清醒地认识到，从基础研究到产业化应用还有一段距离。在光计算技术的体积、成本和制造工艺等方面仍需突破。但以中科院为代表的科研团队已在这一领域取得显著进展，相信在不久的将来，中国半导体产业必将迎来更加辉煌的明天。