中國工程院院士、北京有色金屬研究總院名譽院長屠海令：未來多種半導體技術將共生發展

有人把新一代信息技術總結成5個字“大智物移云”，大數據、人工智能、物聯網、移動通信和云技術。而這些技術都離不開集成電路的支撐。目前，集成電路還是以硅材料為主，按照摩爾定律再往前走8到10年應該沒問題。無論采用何種技術體系，評價集成電路的四大標準不會改變，即PPAC——功耗（Power）、性能（Performance）、面積（Area）、成本tCosn）。

中美貿易摩擦對壘球的半導體產業影響很大，也讓微納電子材料受到足夠重視，吸引了很多投資。

集成電路硅片目前以200mm、300rnm為主。硅片尺寸越大，投料量越大，設備也會隨之增大，相應的投資也會增加。無論硅片尺寸有多大，最后的價格都要變成每平方英寸1美元。因此，這對材料企業的挑戰很大。

SEMI今年第一季度給出的數據顯示.2019年全球集成電路材料，包括硅片、SOI、光掩膜、光刻膠及配套試劑、電子氣體、工藝化學品、濺射靶材、CMP拋光材料等在內的市場規模達到328.4億美元，2021年將達到344億美元。其中，硅片銷量達118億平方英寸，銷售額111.6億美元。

除了硅技術以外，其他半導體技術發展也很迅速。近年來，以氯化罐和碳化硅為代表的第三代半導體在國內風起云涌，但投資還是應該謹慎，要吸取過去砷化鎵的教訓。未來幾年，碳化硅在電力電子的滲透率并不如想象的那幺高，它不能代替硅。且成本的降低和工藝的優化始終是其要面臨的問題，目前碳化硅價格比較高，這導致用戶受限。總的來說，化合物半導體并不能取代硅，但是它能夠做硅半導體做不到的事，這幾種半導體技術將共生發展，各自有各自的定位。

提到微納電子材料的短板，以下數據能夠說明一些問題。按照學歷來看，2019年半導體材料包括微納電子材料從業人員中，博士比例不到5%，雖然不能唯學位是論，但是應該說人才隊伍的結構還應該再改進。過去大家都說美國硅谷的發展是金融和科技結合的產物，而實際上還有一條就是人才，大量的高科技、高技能的人才進入硅谷，才推動了硅谷的發展。此外，關鍵的儀器設備配套也需要及時跟上。

今后30年，半導體材料體系建立在硅、硅基、化合物、氯基等基礎上，包括稀土有機復合等體系;技術路線是納米化、復合化、綠色化、結構功能一體化，軟硬結合;發展路徑是新型舉國體制與市場經濟機制相結合，協同創新。

（劉偉鑫）