2023年1月5日上午，智能与电子工程学院张永锋副院长邀请了大连市半导体行业协会唐忠德会长为学院专业教师带来关于中国半导体行业发展现状与趋势的讲座，集成电路与系统系以及微电子科学与工程系全体专业教师参加了此次讲座。

唐忠德会长简介

唐忠德，男，毕业于天津南开大学半导体物理专业，获大连海事大学与香港公开大学联合MBA专业硕士。1990年前在大连半导体厂等单位工作。先后担任总工程师、总工艺师、营销总监等职务。1991年进入市电子工业管理局工作，先后任科技处负责人，外资处处长。2001年进入市信息产业局工作，先后任经济运行处处长，市06项目办公室负责人，副局长。2009年在市经济与信息化委员会任副主任，分管电子、软件、集成电路等行业。2013年初任市经信委巡视员（正局级）分管IT行业。同年10月从机关退休。退休后至今，经市委批准任大连市半导体行业协会会长。

集成电路的国家战略性前景

图 集成电路最新政策汇总

讲座上，唐忠德会长首先向专业教师们讲述了半导体行业在国民经济中的重要地位，指出集成电路是国家的支柱性产业，是引领新一轮科技革命和产业变革的关键力量，不仅对国民经济和生产生活至关重要，而且对国家的信息安全与综合国力具有战略性意义。

其次，唐忠德会长提到，近年来，中国集成电路行业受到各级政府的高度重视和国家产业政策的重点支持。国家陆续出台了多项政策，鼓励集成电路行业发展与创新，为集成电路行业的发展提供了明确、广阔的市场前景，为企业提供了良好的生产经营环境。

集成电路产业的现状和发展趋势

目前台积电、三星的3nm技术已完全成熟，已开始进入2nm技术节点。同时，正在积极研究1nm技术。Intel公司刚进入4nm技术节点，目前落后于台积电和三星。日本有8家半导体企业联合投资了一个半导体公司，目标是创造亚纳米技术。我国的中芯国际的14nm技术已开始进入量产，其性能与台积电的10nm技术接近，但略低于7nm技术。

摩尔定律目前已进入半失效状态，集成电路技术的发展速度有所减缓，预计2030年后将进入亚纳米时代。目前，全球范围都在积极寻找替代技术，最有希望的有第三代半导体、石墨烯材料等。

半导体材料经历了三个发展阶段，不同阶段出现的材料被称为第一代、第二代、第三代半导体材料。

第一代半导体又称为“元素半导体”，典型如硅基和锗基半导体。20世纪50年代，锗在半导体中占主导地位，到了20世纪60年代逐渐被硅（Si）取代。目前硅的制造技术最成熟，应用最广，至今全球95%以上的半导体芯片和器件仍是用硅片生产出来的，广泛应用于信息处理和自动控制等领域。

20世纪80年代出现的第二代半导体是化合物半导体，包含有砷化镓（GaAs）、磷化铟（InP）以及许多其他Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体（由元素周期表ⅢA族和ⅤA族元素组成的一类半导体材料。如砷化镓、磷化镓等），具有高频、抗辐射、低功耗的特性，主要用于制作高频微波、毫米波器件以及发光电子器件，广泛应用于移动通信、光通讯、LED发光器件、激光器、GPS导航等，它引发了光电产业、互联网和移动通信的革命。但是砷化镓、磷化铟等材料中的镓和铟属于稀缺资源，且制造工艺难度较大，大尺寸晶圆制备难，成本较高，虽然它们在高频方面有优势，但在耐高温、大电流、大功率方面性能并无优势，使得第二代半导体材料的应用具有一定的局限性。 　　

21世纪初出现的第三代半导体包含氮化镓（GaN）、碳化硅（SiC）等化合物，又被称为宽禁带半导体，也被简称为“三代半”。它与前两代相比，具有更宽的禁带宽度、更高的击穿电压、更高的热导率、更高的电子饱和速率及更高的抗辐射能力，更适合于制作高温、高频、大功率及抗辐射器件，可满足现代电子技术对高功率密度、高击穿电压、高频率响应，以及耐高温、抗辐射等在恶劣环境下工作可靠性的要求，因此，被认为是最有发展前景的半导体材料。但是由于制造工艺难度大、成本高，基于三代半材料的器件品种还较少，目前占半导体市场中的份额还很小。

图 石墨烯结构

石墨烯（Graphene）是一种以sp²杂化连接的碳原子紧密堆积成单层二维蜂窝状晶格结构的新材料。石墨烯具有优异的光学、电学、力学特性，在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景，被认为是一种未来革命性的材料。研究者们致力于在不同领域尝试不同方法以求制备高质量、大面积石墨烯材料。并通过对石墨烯制备工艺的不断优化和改进，降低石墨烯制备成本使其优异的材料性能得到更广泛的应用，并逐步走向产业化。中科院2022年实现8英寸石墨烯的制造，表明我国石墨烯材料制备处于世界领先地位。

问题互动

讲座中，就半导体产业相关问题，唐忠德会长与参会教师展开了热烈的讨论

图 讲座现场

问题1：半导体产业的发展是有周期性的，在可预见的未来，将如何发展？

回答：集成电路的发展是有周期性的，每隔几年就会有一个明显的衰退，这是很正常的现象。2021年实现逆势增长，2022年有所下降。预计2023年开始全球半导体产业将面临大规模衰退期， 2024年会重新增长。另外，虽然产业发展有周期，但顶级公司在新技术的投资上没有半点放松。未来可能还会持续十几年的发展。

问题2：第三代半导体现在是热点研究领域，也很有发展前途，我们该如何把握好这个发展方向？

回答：第三代半导体是一个好的研究方向，现在是方兴未艾，非常值得投入研究。由于设备投入非常大，可以从人才培养方面着手。可以从产教融合的方向进行入手，利用企业的设备来进行。

此次讲座内容丰富，讲述生动，使专业教师们对半导体行业的现状和未来有了更深的认识和理解，增强了老师们对行业发展的信心，指明了下一步工作的努力方向。最后，感谢唐忠德会长为学院带来此次精彩的讲座。