文/文学科技社

中国终于在第四代半导体材料迎来重大突破，中国芯再进一步，我们还没发话，美媒先热闹起来了？我们封锁了什么？



封锁半导体材料，西安邮电大学突破

西安邮电大学科研团队在陈海峰教授的带领下，实现在8英寸硅片上做出了高质量的氧化镓外延片，由此我国在超宽禁带半导体研究领域的研究，再一次取得突破性的进展。与此同时也意味着，我国在新型半导体材料领域跻身全球头部地位。



为什么氧化镓外延片具有如此重大的意义呢？因为氧化镓与其他的半导体材料相比，它的导通电阻极低，这不但能降低能量损耗，而且在功率转换效率方面，拥有着极大的优势。



半导体材料不但要求小，而且要求有极强的化学和热稳定性，氧化镓在这里面就是佼佼者。大家都知道半导体材料生产过程复，对原材料要求极高，氧化镓则相对完美的解决了这个问题，氧化镓在制备半导体材料过程中，不但要求相对简单，成本也更加的低廉，特别是在需要规模化生产的今天，可以说氧化镓与生俱来就是为批量产业化准备的。




西安邮电团队在氧化镓外延片上取得的巨大成功，虽然并非一朝一夕，但这两年我国在第四代半导体材料，特别是氧化镓方面的研究，简直可以用飞速发展来形容。

在过去仅仅一年多的时间，我国就成功实现从2英寸氧化镓晶圆到8英寸氧化镓晶圆，研发速度之快，取得成果之速，连美媒都大为惊叹。




第一次实现成功制备两英寸氧化镓晶圆，是在去年5月份，由浙江杭州的科创中心带头完成。而且使用的是我国完全自主知识产权，也就是说跟美国没什么太大关系，因为我们压根就没有使用到他们的知识产权。

6个月之后，也就是去年的12月份，氧化镓晶圆衬底技术迎来突破，这次实现的是4英寸氧化镓晶圆。




3个月之后，也就今年的2月份，6英寸氧化镓晶圆制备成功，并这次直接是国际最高水平，也就是说即便是美国，也就这个水平，再往前大家就是同一起跑线了，落后的时候都追上来了，同一起跑线了还怕啥？但仅仅过了1个月之后，西安邮电大学再进一步，再8英寸硅片上具备出氧化镓外延片，美媒也终于坐不住了。




氧化镓为什么这么重要？因为它是第4代半导体材料的佼佼者，大家所熟知的第3代半导体材料是碳化硅和氮化镓。为什么说氧化镓会比碳化硅和氮化镓更为优秀呢？

其中有一个很重要的指标叫禁带宽度，已经成熟的碳化硅和氮化镓禁带宽度分别是3.25eV和3.4eV，而如今的氧化镓已经达到了4.9eV，而且这不是极限，技术彻底成熟之后将可以达到8eV，也就是说氧化镓最终的禁带宽度，将会是碳化硅和氮化镓两三倍以上。




氧化镓从半导体的功率特性来看，比之前所用的半导体材料能量损失更低，功率转换效率更高，这就是为什么国际上都在争相研究氧化镓的原因，他是第4代半导体材料的研究的热门。

如果说大家对禁带宽度还不是很理解的话，给大家举个例子。以前的高速都是双向2车道或者4车道，还又破又烂，现在变成双向8甚至是16车道，还一点坑坑洼洼都没有，是不是完全不一样。

以前我们都是坐绿皮卡车，如今我们遍地是高铁，无论是速度还是舒适度，都是几何级别的提升，氧化镓和其他材料就是高铁和绿皮卡车的区别，又或者说就是你用上5G和4G的区别。

封锁5G，华为突破

美国对中国的科技封锁一直都有，但真正开始加码的时间是在2018年，在华为开始正式被关注之前，首先进入美国眼中的中兴通讯。




2018年8月底，美国将中兴通讯列入清单。随后的12月份，孟晚舟在经过温哥华时被捕，第2年的1月24日，华为在北京举行发布全球首款5G基站芯片-华为天罡，在全球引起极大的关注同时，也引起了美国的极大敏感，随后的5月份，华为以及华为相关的公司被列入美国的实体名单？并彻底断了华为在美国的发展之路。




对华为的封锁，美国同样是步步紧逼，先是要求高通、英特尔、台积电等不得为华为提供们目前先进的技术服务和产品，特别是在5G方面。2022年年底，美国再一次丧心病狂的作出终极裁决，要求使用美国相关技术的全球公司，包括ASML在内，都不得与华为有任何的合作和业务来往，由此，华为在全球的于其它高科技公司合作之路被彻底堵死。




当然，美国对华为的围追堵截，并不是从2018年开始，早期华为成立初期在美国发展的时候，就不断收到打压。华为只能在夹缝中求生存，在美国科技发展如日中天的时候，美国还是一个刚出生的婴儿，如今华为不仅拥有着全球顶级的科研团队，更是在5G、数学基础等诸领域走在了世界的前列。难怪美媒要问，美国封锁了什么？

封锁存储，长江存储突破

在存储芯片领域，美国看得很紧，坚决不向我们提供技术输出。

在2017年的时候，中国还没有自己的存储芯片和技术，完全是零起步，对于中国来说就是一穷二白。当时在中国的市场，到处都是三星、海力士和美光这三家公司的产品。中国的存储市场，也全部被他们瓜分殆尽。




也是从2017年开始，被称为"DARM教父"的高启全加入紫光集团，成立长江存储。随后开始一点一滴的积累。长江存储准备了10亿美金的投入资金，召集了将近2000位工程师。在中科院微电子的支持下，用了仅仅两年的时间就完成了32层的3D闪存。




2020年，长江存储大胆创新，直接从64层跳跃到128层，此时的美光、三星和英特尔分别是128层、136层和144层。长江存储顺利跻身全球存储芯片行业一线位置。此时，我们不禁要问，美国到底封锁了什么？

总结：在高科技发展的道路上，中国还有很长的路要走，毕竟再芯片这个终极领域，我们确实和美国还有不少的差距，芯片研发生产以及围绕芯片的光刻机，始终是我们需要迈过去的一道坎。

但路是走出来的，我们已经在一些高科技细分领域走到了阳光大道，有些已经和美国齐头并进，有些已经实现了超越。即便是在被认为最难突破的光刻机，上海微电子即将跨出历史性的一步，制造出属于我们自己的光刻机。所以，美国到底封锁了什么？