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【第三代半导体商用提速 8英寸碳化硅时代来临】

眼下,国内在碳化硅领域的上游产业环节还存在提升空间,如部分环节的设备缺席、缺乏规模化生产平台等,这意味着产业链发展还需平衡。

不同于第一代半导体材料硅基的发展在国内正面临一系列掣肘,作为化合物半导体材料的碳化硅器件正逐渐迎来商用加速期。

在此领域,由于国内外的起步和发展时间相差不大,而成为备受关注的突围市场。

特斯拉率先让碳化硅器件上车起到了关键推动作用。多方机构都预测,在未来5-10年间,碳化硅器件的应用增长点会陆续涌现,包括新能源汽车、储能、光伏风能发电、5G通信等领域。

近日举行的2022中国·南沙国际集成电路产业论坛期间,多名业内人士都指出,随着海外大厂开始小规模量产8英寸碳化硅器件,8英寸时代正在到来。当然,眼下国内在碳化硅领域的上游产业环节还有提升空间,比如部分环节的设备缺席、缺乏规模化生产平台等,这意味着产业链发展还需平衡。同时需要关注的是,如今国内各地都在积极建设碳化硅相关产业生态,随着产业发展到一定阶段,可能也将迎来一定程度的并购融合。

碳化硅时刻

碳化硅商用落地的典型代表就是特斯拉,在其推动下,碳化硅的应用进度和市场空间都打开了想象力。

基本半导体董事长汪之涵在前述论坛演讲中指出,从1982年IGBT发明到现在,其仍然是功率半导体器件中最为重要的一个,在各种电力电子应用中发挥着巨大作用。

不过在过去几年时间里,人们欣喜地发现,在很多高端应用中,碳化硅MOSFET已经逐渐取代硅基IGBT。“这个取代的过程和势头,似乎比大家前几年的判断来得更早更快,所以我们认为,碳化硅成为功率半导体主流的时代似乎已经来到。”他续称,虽然目前碳化硅器件的成本比硅基IGBT要高不少,但从全生命周期成本来看,通过使用碳化硅器件,现在的账已经能算过来了。

根据Yole研判,到2027年预计全球碳化硅芯片市场规模约63亿美元,其中接近80%的市场(也即约50亿美元)来自于新能源汽车。汪之涵指出,根据其团队测算,随着碳化硅产品成本降低,到2027年,一辆车上不同部件使用碳化硅的价格在2000-3000元,那么届时全球将有一千万辆车使用碳化硅器件,实际上这个数量将只多不少。

芯粤能半导体CTO相奇则指出,“双碳”战略正开启新能源转换的黄金时代,其中电能转换推动需要功率器件,碳化硅器件在其中优势尽显。

根据机构统计,到2030年,中国大陆总用电量将达到10.5万亿度/年,若能用碳化硅功率器件替代传统硅基器件,可节电万亿度,约等于10座三峡大坝。

从应用端来看,新能源汽车、光伏和储能、航天、工业等领域牵引下,全球碳化硅市场的规模正快速成长,预计2019-2025年的复合年均增长率为30%。

山东大学晶体材料实验室、南砂晶圆教授徐现刚也指出,碳化硅单晶应用主要为两个方面:一是电力电子碳化硅器件领域,在导电型衬底之上做碳化硅同质外延,如新能源汽车、高铁运输、智能电网的逆变器等器件上应用;二是把碳化硅作为衬底材料,生长氮化镓材料的异质外延,在高频大功率微波电子器件里获得了较大应用,也在雷达、通信系统等方面有应用。

不过,目前国内在碳化硅功率器件和衬底市场依然有较大发展空间。据调研机构Yole统计,无论是碳化硅器件销售额,还是碳化硅导电型衬底市场视角来看,占据主要份额的都为来自美国、欧洲和日本的公司,部分情况下甚至有垄断态势。

加速研发推进

一种观点认为,在关键碳化硅衬底技术方面,国内和海外厂商的差距大约是2-3年,但随着集中力量推进研发,这个时间差距有望进一步缩短。

徐现刚在演讲中指出,从衬底发展来看,海外厂商在十年前突破了6英寸衬底技术,目前已稳定导入产业;并在国内“十三五”期间突破了8英寸衬底量产的关键难题,正快速导入量产进程。

国内厂商近些年来也在积蓄经验后快速推动研发落地。“针对碳化硅单晶的研究前期,我们亟需和下游密切配合。在研发2-3英寸单晶时,很难找到电力电子大规模应用,所以我们找到了光电子应用;在6英寸和8英寸单晶上,我们希望和半导体界以及电力电子行业密切配合,也做好了准备。产业角度的需求已经非常旺盛;技术路线上,碳化硅外延的整个产业链不存在被制约发展的问题,所以我认为,8英寸时代真正到来了。”

一名碳化硅器件创业者也向21世纪经济报道记者指出,全球碳化硅衬底龙头Wolfspeed已经在近期的电话会上表示,将建设第二座8英寸晶圆厂。“所以我们对这个趋势还是很有信心。”

他续称,就像最开始一种观点认为硅基不用那么着急被碳化硅器件替代一样。特斯拉作为第一个吃螃蟹的人成功之后,大家都开始积极跟进,才有了现在被认为行业将爆发式增长的预期。“所以我想碳化硅晶圆尺寸发展也一样,成熟的8英寸衬底推出后,必然会让成本降低。当然先要面对研发、材料良率低等现阶段难题,但实际上随着技术进步,这也是之前6英寸研发过程中都遇到过的情况。”

还有一个不可忽视的问题是各地的积极建设。一些行业人士指出,在未来十年,整个碳化硅行业面临着巨大机会,同时挑战也很大。目前国内多个省份和城市已经开始推动碳化硅材料和器件等环节的大规模项目落地,这一方面意味着各地都在认可碳化硅的发展未来并积极促进,但另一方面,大规模建设后,在未来几年可能也会面临行业整合过程。

对此,广州芯谋研究总经理谢瑞峰向21世纪经济报道记者表示,不同地方的产业发展有其各自路径。对于南沙区来说,汽车行业集聚是这里的核心特色和亮点,因此围绕汽车生态、车规级芯片进行发展就有其可行性。

同时,目前南沙在碳化硅领域的产业链已经部署相对完善。“我们称为‘聚沙成塔’,打开地图看会发现,南沙的确是一家一家公司拼图一样拼出了一个产业园,从南砂晶圆开始不断延伸产业链。因此我们认为,南沙发展半导体产业有其独特的思路和节奏。”

一字之差,又好哭又好笑是为横么[允悲][允悲][允悲]

希望你一直如少年,干净纯粹心安,看透不美好却相信美好,见过不善良却依旧善良。时间予我千万种满心欢喜,沿途逐枝怒放,全部遗漏都不要紧,得你一枝配我胸襟就好。@摩登兄弟刘宇宁

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弘一法师:佛教之三种简易修持法

我到永春的因缘,最初发起,在三年之前。性愿老法师常常劝我到此地来,又常提起普济寺是如何如何的好。

两年以前的春天,我在南普陀讲律圆满以后,妙慧师便到厦门请我到此地来。那时因为学律的人要随行的太多,而普济寺中设备未广,不能够收容,不得已而中止。是为第一次欲来未果。

是年的冬天,有位善兴师,他持著永春诸善友一张请帖,到厦门万石岩去,要接我来永春。那时因为已先应了泉州草庵之请,故不能来永春。是为第二次欲来未果。

去年的冬天,妙慧师再到草庵来接。本想随请前来,不意过泉州时,又承诸善友挽留,不得已而延期至今春。是为第三次欲来未果。

直至今年半个月以前,妙慧师又到泉州劝请,是为第四次。因大众既然有如此的盛意,故不得不来。其时在泉州各地讲经,很是忙碌,因此又延搁了半个多月。今得来到贵处,和诸位善友相见,我心中非常的欢喜。自三年前就想到此地来,屡次受了事情所阻,现在得来,满其多年的夙愿,更可说是十分的欢喜了。

今天承诸位善友请我演讲。我以为谈玄说妙,虽然极为高尚,但于现在行持终觉了不相涉。所以今天我所讲的,且就常人现在即能实行的,约略说之。

因为专尚谈玄说妙,譬如那饥饿的人,来研究食谱,虽山珍海错之名,纵横满纸,如何能够充饥。倒不如现在得到几种普通的食品,即可入口。得充一饱,才于实事有济。

以下所讲的,分为三段。

一、深信因果

因果之法,虽为佛法入门的初步,但是非常的重要,无论何人皆须深信。何谓因果?因者好比种子,下在田中,将来可以长成为果实。果者譬如果实,自种子发芽,渐渐地开花结果。

我们一生所作所为,有善有恶,将来报应不出下列:

桃李种:长成为桃李——作善报善

荆棘种:长成为荆棘——作恶报恶

所以我们要避凶得吉,消灾得福,必须要厚植善因,努力改过迁善,将来才能够获得吉祥福德之好果。如果常作恶因,而要想免除凶祸灾难,哪里能够得到呢?

所以第一要劝大众深信因果了知善恶报应,一丝一毫也不会差的。

二、发菩提心

‘菩提’二字是印度的梵语,翻译为‘觉’,也就是成佛的意思。发者,是发起,故发菩提心者,便是发起成佛的心。为什么要成佛呢?为利益一切众生。须如何修持乃能成佛呢?须广修一切善行。以上所说的,要广修一切善行,利益一切众生,但须如何才能够彻底呢?须不著我相。所以发菩提心的人,应发以下之三种心:

一、大智心:不著我相 此心虽非凡夫所能发,亦应随分观察。

二、大愿心:广修善行

三、大悲心:救众生苦

又发菩提心者,须发以下所记之四弘誓愿:

一、众生无边誓愿度:菩提心以大悲为体,所以先说度生。

二、烦恼无尽誓愿断:愿一切众生,皆能断无尽之烦恼。

三、法门无量誓愿学:愿一切众生,皆能学无量之法门。

四、佛道无上誓愿成:愿一切众生,皆能成无上之佛道。

或疑烦恼以下之三愿,皆为我而发,如何说是愿一切众生?这里有两种解释:一就浅来说,我也就是众生中的一人,现在所说的众生,我也在其内。再进一步言,真发菩提心的,必须彻悟法性平等,决不见我与众生有什么差别,如是才能够真实和菩提心相应。所以现在发愿,说愿一切众生,有何妨耶!

三、专修净土

既然已经发了菩提心,就应该努力地修持。但是佛所说的法门很多,深浅难易,种种不同。若修持的法门与根器不相契合的,用力多而收效少。倘与根器相契合的,用力少而收效多。在这末法之时,大多数众生的根器,和哪一种法门最相契合呢?说起来只有净土宗。因为泛泛修其他法门的,在这五浊恶世,无佛应现之时,很是困难。若果专修净土法门,则依佛大慈大悲之力,往生极乐世界,见佛闻法,速证菩提,比较容易得多。所以龙树菩萨曾说,前为难行道,后为易行道,前如陆路步行,后如水道乘船。

关于净土法门的书籍,可以首先阅览者,初机净业指南、印光法师嘉言录、印光法师文钞等。依此就可略知净土法门的门径。

近几个月以来,我在泉州各地方讲经,身体和精神都非常的疲劳。这次到贵处来,匆促演讲,不及预备,所以本说的未能详尽。希望大众原谅。

#佛法看世间##修行##人生#


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