在新能源革命與算力爆發(fā)的雙重驅(qū)動下，化合物半導(dǎo)體正以"材料代際躍遷"重構(gòu)全球電子產(chǎn)業(yè)格局。從第三代半導(dǎo)體氮化鎵（GaN）、碳化硅（SiC）的規(guī)?；瘧?yīng)用，到第四代氧化鎵（Ga2O3）、硫系化合物相變材料等新型材料的顛覆性突破，疊加鍵合材料、高分子介電材料等制造工藝配套材料的協(xié)同革新。這場由材料屬性升級引發(fā)的產(chǎn)業(yè)變革，在2025年九峰山論壇暨化合物半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)博覽會上得到全景呈現(xiàn)。作為全球化合物半導(dǎo)體領(lǐng)域規(guī)模居前、規(guī)格頂尖的盛會，本屆論壇吸引了近300家產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)參展，釋放出"多代技術(shù)并行突破、產(chǎn)業(yè)生態(tài)加速重構(gòu)"的強烈信號。

2025年4月23-25日，九峰山論壇暨化合物半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)博覽會在武漢光谷科技會展中心盛大舉行。本次會議以“智匯光谷 激活未來”為主題，旨在促進科技、產(chǎn)業(yè)與文化在智慧山頂?shù)南喾辏瑸榛衔锇雽?dǎo)體領(lǐng)域的專業(yè)人士、企業(yè)及研究機構(gòu)搭建深度交流與合作的平臺。會議期間，眾多行業(yè)專家、企業(yè)代表齊聚一堂，圍繞化合物半導(dǎo)體領(lǐng)域的前沿技術(shù)、產(chǎn)業(yè)趨勢及應(yīng)用拓展等議題展開深入探討，釋放出諸多關(guān)鍵信號，展現(xiàn)出行業(yè)蓬勃發(fā)展的活力與技術(shù)迭代的強勁勢頭。

一、材料代際躍遷：寬禁帶與相變材料新篇

在化合物半導(dǎo)體材料發(fā)展歷程中，早期的砷化鎵（GaAs）憑借高電子遷移率等特性，在高頻領(lǐng)域大放異彩。然而，它存在毒性問題，不僅對生產(chǎn)環(huán)境和操作人員健康構(gòu)成潛在威脅，在一些對環(huán)保要求嚴苛的應(yīng)用場景中也受限頗多。此外，隨著5G通信、新能源汽車等新興領(lǐng)域的迅猛發(fā)展，應(yīng)用場景不斷拓展，對化合物半導(dǎo)體材料的性能提出了諸如更高的擊穿電場強度、更好的熱穩(wěn)定性等要求，同時環(huán)保性也成為關(guān)鍵考量因素。這些需求與傳統(tǒng)材料的局限形成鮮明矛盾，使得化合物半導(dǎo)體材料的革新迫在眉睫。

（1）從跟跑到領(lǐng)跑：中國寬禁帶半導(dǎo)體的“換道超車”機會窗口

近年來，氮化鎵（GaN）、碳化硅（SiC）、氧化鎵（Ga2O3）等寬禁帶化合物半導(dǎo)體材料迅速嶄露頭角，成為本次會議的焦點。GaN議題集中于低壓（LV）功率及先進顯示領(lǐng)域，英諾賽科、鎵未來、晶湛及三安等企業(yè)引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展。這些企業(yè)的產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于數(shù)據(jù)中心、人形機器人、低空飛行器、無人機及車用等熱門領(lǐng)域。SiC技術(shù)則朝著大尺寸方向邁進，N型及半絕緣技術(shù)已成熟，在AR/AI眼鏡及熱沉等新應(yīng)用場景嶄露頭角。液相法技術(shù)備受關(guān)注，臻晶半導(dǎo)體及晶格領(lǐng)域等企業(yè)積極探索，天科合達、北方華創(chuàng)、賽默飛等企業(yè)也通過參展展示了自身實力。富加鎵業(yè)、鎵仁、鎵和、鎵耀等多家深耕氧化鎵研發(fā)與生產(chǎn)的企業(yè)齊聚現(xiàn)場，展示前沿技術(shù)成果與產(chǎn)業(yè)化進展。其中，鎵仁半導(dǎo)體的8英寸氧化鎵技術(shù)引發(fā)行業(yè)廣泛關(guān)注，在提升材料一致性與降低成本方面取得顯著成效，為大規(guī)模商業(yè)化生產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。本屆九峰山論壇上，多代技術(shù)競逐新賽道，“三代領(lǐng)跑、四代蓄勢”的技術(shù)創(chuàng)新格局愈發(fā)凸顯，展現(xiàn)出化合物半導(dǎo)體領(lǐng)域持續(xù)創(chuàng)新的蓬勃活力與無限潛力。

GaN不僅僅是一次發(fā)展機遇，更是一次技術(shù)革命，是AI時代能源革命的根本。英諾賽科在8英寸GaN技術(shù)上的進展，如“相比6英寸晶圓晶粒產(chǎn)出數(shù)增加80%，單一器件成本降低30%”，展現(xiàn)了技術(shù)進步對降低成本、提升產(chǎn)能的關(guān)鍵作用。這種技術(shù)突破不僅增強了英諾賽科自身的市場競爭力，也為整個行業(yè)樹立了標桿，促使其他企業(yè)加大技術(shù)研發(fā)投入，推動行業(yè)整體成本下降與規(guī)模擴張，加速GaN對傳統(tǒng)硅基器件的替代進程，重塑功率半導(dǎo)體市場競爭格局。

北京大學(xué)理學(xué)部副主任、教授沈波指出，以GaN、SiC為代表的第三代半導(dǎo)體憑借禁帶寬度大等優(yōu)異物理化學(xué)性質(zhì)，成為全球高技術(shù)競爭關(guān)鍵領(lǐng)域及國家重大需求的核心，在照明、探測、射頻等多領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。我國雖已構(gòu)建起較完整研發(fā)和產(chǎn)業(yè)體系，在部分領(lǐng)域成績顯著，但與國際頂尖水平仍有差距，產(chǎn)業(yè)短板突出。在此背景下，國家高度重視，通過科技計劃大力扶持，設(shè)定明確目標，布局多項任務(wù)，致力于解決“卡脖子”難題，全面提升第三代半導(dǎo)體全產(chǎn)業(yè)鏈能力和水平，推動其在多領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)規(guī)模應(yīng)用與技術(shù)引領(lǐng)。

盡管今年3月上海SEMICON China會議上12寸SiC襯底成為市場熱點，但在電力電子器件用的N型SiC襯底領(lǐng)域，12寸暫未顯現(xiàn)應(yīng)用需求。短期仍以6英寸為主流，逐步向8英寸過渡。高純半絕緣SiC襯底在AR眼鏡領(lǐng)域和散熱封裝領(lǐng)域展現(xiàn)獨特優(yōu)勢，有望快速步入產(chǎn)業(yè)化，成為近期SiC襯底企業(yè)的競爭熱點。山西爍科晶體有限公司總經(jīng)理、中電科半導(dǎo)體材料有限公司副總經(jīng)理李斌總結(jié)碳化硅行業(yè)關(guān)鍵詞為“嚴、卷、多”，即國家窗口指導(dǎo)、上市要求及客戶品質(zhì)要求趨嚴，價格與品質(zhì)競爭加劇且設(shè)備競賽投資增大，同時呈現(xiàn)碳化硅企業(yè)數(shù)量、襯底產(chǎn)量、國產(chǎn)替代增多的態(tài)勢。

方正微電子的技術(shù)突破不僅推動了中國第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的自主可控，也對全球市場格局產(chǎn)生深遠影響：國產(chǎn)替代加速，其車規(guī)SiC MOS產(chǎn)品已替代英飛凌、Wolfspeed等國際廠商；成本競爭力提升，通過8英寸產(chǎn)線和IDM模式；技術(shù)前瞻性布局，方正微電子已建成國內(nèi)車規(guī)SiC MOS實際產(chǎn)能第一。方正微電子副總裁彭建華呼吁，在行業(yè)競爭激烈的“內(nèi)卷時代”，企業(yè)必須堅守質(zhì)量底線，以“寧死不退”的決心守護創(chuàng)新發(fā)展的初心。

湖北九峰山實驗室助理研究員彭若詩在會上深入闡釋JFS氧化鎵平臺技術(shù)體系。JFS氧化鎵平臺具備完善的氧化鎵襯底、外延平臺，以及6/8寸氧化鎵器件制備平臺。該平臺集成了從原料處理到器件制備的工藝設(shè)備，為氧化鎵材料基礎(chǔ)研究、工藝創(chuàng)新及產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用提供系統(tǒng)性支撐，有效推動第四代半導(dǎo)體領(lǐng)域的技術(shù)突破與產(chǎn)業(yè)升級。

（2）硫系化合物相變材料：引領(lǐng)存儲技術(shù)新變革

硫系化合物相變材料作為化合物半導(dǎo)體材料領(lǐng)域的新興力量，正受到廣泛關(guān)注。其獨特的非晶-晶態(tài)相變特性，使其在數(shù)據(jù)存儲領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大潛力。與傳統(tǒng)存儲材料相比，硫系化合物相變材料具備更快的讀寫速度和更高的存儲密度，有望為大數(shù)據(jù)時代的海量數(shù)據(jù)存儲提供高效解決方案。

華中科技大學(xué)已掌握三維相變存儲器原型芯片全流程開發(fā)技術(shù)。2022年8月，該校與長江存儲在Fab線上合作，成功研制出國內(nèi)首款16Gb三維相變存儲器芯片，技術(shù)參數(shù)領(lǐng)先Intel。2024年9月，新存科技公司發(fā)布國產(chǎn)首款64Gb三維相變存儲器芯片產(chǎn)品“NM101”。與閃存相比，“NM101”單顆芯片容量達64Gb，讀寫速度提升10倍以上，使用壽命增加5倍。這一成果是新存科技與華中科技大學(xué)長期深度“產(chǎn)學(xué)研”合作結(jié)出的豐碩成果。

三維相變存儲器利用三維堆疊技術(shù)突破了工藝微縮瓶頸，華為、阿里等國內(nèi)企業(yè)已對其進行試用。并且，該技術(shù)不依賴先進工藝和EUV光刻機，具備實現(xiàn)裝備和工藝全國產(chǎn)化的潛力。

華中科技大學(xué)集成電路學(xué)院院長、國家集成電路產(chǎn)教融合創(chuàng)新平臺主任繆向水指出，硫系化合物相變材料憑借其獨特的熱穩(wěn)定性與低損耗特性，有望攻克三維堆疊與多態(tài)存儲技術(shù)瓶頸，為新一代非易失性存儲器向更高容量、更低功耗方向演進提供核心支撐。在材料層面，開發(fā)具備更高光學(xué)對比度、低吸收特性及長壽命優(yōu)勢的硫系化合物相變材料，將成為突破性能天花板與提升集成密度的關(guān)鍵突破口。

二、化合物半導(dǎo)體制造：鍵合與電鍍的工藝交響曲

在化合物半導(dǎo)體芯片的制造過程中，半導(dǎo)體掩膜、鍵合材料及無氰電鍍金等材料與工藝，是保障器件性能與量產(chǎn)能力的核心要素。它們雖不直接構(gòu)成半導(dǎo)體材料的主體結(jié)構(gòu)，卻在圖形加工、器件集成、電極制備等關(guān)鍵環(huán)節(jié)發(fā)揮不可替代的作用，其技術(shù)水平直接影響芯片的精度、可靠性與制造成本。

（1）半導(dǎo)體掩膜：光刻工藝的核心載體

在半導(dǎo)體芯片制造中，光刻工藝是決定器件性能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，而半導(dǎo)體掩膜作為光刻圖形轉(zhuǎn)移的核心載體，其重要性貫穿始終。作為“圖形雕刻模具”，它將芯片設(shè)計藍圖轉(zhuǎn)化為晶圓表面的物理結(jié)構(gòu)，精度與穩(wěn)定性直接影響光刻成敗及半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)走向。

在掩模制造產(chǎn)業(yè)鏈中，EDA軟件、保護膜、電子束曝光機、模擬曝光機等原材料和設(shè)備完全依賴進口，國產(chǎn)替代正處于起步階段。近年來，華大九天、國微、全芯智造等本土企業(yè)已在EDA軟件領(lǐng)域逐步布局，有望打破國際壟斷并實現(xiàn)國產(chǎn)替代。在設(shè)備端，常州瑞擇已實現(xiàn)中高端制程去膠清洗設(shè)備的國產(chǎn)替代；維普、御微聚焦中低端制程缺陷檢查工序；影速則推出低端制程激光曝光機。

無錫迪思微電子有限公司總經(jīng)理呂健在報告中提出，掩模版制造是連接半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈上下游的中樞環(huán)節(jié)，發(fā)展領(lǐng)先制程掩模版制造、夯實掩模產(chǎn)業(yè)鏈綜合提升國產(chǎn)化率對實現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)自主可控具備重要戰(zhàn)略意義。

（2）鍵合材料與技術(shù)：器件集成的關(guān)鍵紐帶

在半導(dǎo)體器件從單芯片向復(fù)雜系統(tǒng)的演進歷程中，鍵合技術(shù)宛如連接不同材料、芯片組件乃至異構(gòu)系統(tǒng)的“分子級橋梁”，成為決定器件性能、可靠性與集成度的核心要素。從傳統(tǒng)硅基芯片的多芯片封裝，到第三代半導(dǎo)體碳化硅（SiC）、氮化鎵（GaN）的異質(zhì)結(jié)集成，再到未來三維堆疊芯片的跨層互聯(lián)，鍵合技術(shù)與材料的持續(xù)革新，始終是突破“摩爾定律”物理極限的關(guān)鍵所在。

青禾晶元在SiC復(fù)合襯底制造方面，已完成器件驗證并將轉(zhuǎn)移至上下游客戶，成功開發(fā)出8寸SiC復(fù)合襯底；在高端SAW的LTO襯底材料制造中，運用室溫鍵合技術(shù)，有效規(guī)避熱應(yīng)力問題，并與多家企業(yè)合作，實現(xiàn)多種材料的鍵合。其核心業(yè)務(wù)聚焦高端鍵合裝備研發(fā)制造與精密鍵合工藝代工，技術(shù)廣泛應(yīng)用于先進封裝、半導(dǎo)體器件制造、晶圓級異質(zhì)材料集成以及MEMS傳感器等前沿領(lǐng)域。通過“裝備制造+工藝服務(wù)”雙輪驅(qū)動模式，構(gòu)建全產(chǎn)業(yè)鏈解決方案，旨在為全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈提供高精度、工藝穩(wěn)定且性價比高的鍵合裝備與方案，助力戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展。

上海精珅新材料有限公司總經(jīng)理孫攀介紹，上海精珅擁有兩條量產(chǎn)涂布線與一條多功能中試線，具備高分子材料自主設(shè)計與聚合能力，并專注于高端制程功能膜的自主研發(fā)、制造與銷售，產(chǎn)品廣泛覆蓋半導(dǎo)體、顯示面板和光電三大領(lǐng)域。上海精珅將以技術(shù)創(chuàng)新驅(qū)動產(chǎn)品升級，不斷拓展在高端功能膜領(lǐng)域的影響力，為相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展注入新動力。

深圳化訊半導(dǎo)體材料有限公司首席技術(shù)官黃明起指出，臨時鍵合材料需兼?zhèn)淠透邷?、耐化性、粘結(jié)性以及易清洗等性能，這對材料的研發(fā)設(shè)計與質(zhì)量控制提出了極高挑戰(zhàn)。為此，公司構(gòu)建起從樹脂設(shè)計合成、產(chǎn)品配方調(diào)控到半導(dǎo)體工藝驗證的高端電子材料開發(fā)全鏈條技術(shù)平臺。此外，化訊半導(dǎo)體與中科院共建聯(lián)合實驗室，共享原值超6.5億元的研發(fā)設(shè)備，實現(xiàn)了高端電子材料從開發(fā)、檢測、中試到驗證的全鏈條技術(shù)能力覆蓋。

（3）無氰電鍍金技術(shù)革新：綠色工藝賦能半導(dǎo)體器件高可靠制造

在半導(dǎo)體器件制造領(lǐng)域，電鍍金工藝作為電極制備、引線鍵合等關(guān)鍵環(huán)節(jié)的核心技術(shù)，其鍍層質(zhì)量對器件導(dǎo)電性、抗腐蝕性及長期可靠性起著決定性作用。傳統(tǒng)氰化物電鍍金工藝雖成熟，但氰化物的高毒性給操作人員與環(huán)境帶來極大威脅。而無氰電鍍金技術(shù)以環(huán)保性與性能兼容性為目標，正引領(lǐng)電鍍領(lǐng)域的“綠色革命”。

深圳市聯(lián)合藍海應(yīng)用材料科技股份有限公司首席技術(shù)官任長友在報告中指出，聯(lián)合藍?，F(xiàn)已推出多款無氰電鍍金產(chǎn)品，能完全替代國外同類產(chǎn)品，且已實現(xiàn)量產(chǎn)應(yīng)用，客戶涵蓋中國電子科技集團公司第十三研究所、高德紅外、長電科技等知名機構(gòu)與企業(yè)。公司建有千級無塵室，配備12寸先進封裝電鍍機臺、3-6寸化合物半導(dǎo)體電鍍機臺，以及半導(dǎo)體專用分析測試儀器和半導(dǎo)體藥水生產(chǎn)專用設(shè)備。

這些材料與工藝的協(xié)同創(chuàng)新，構(gòu)成了化合物半導(dǎo)體制造的技術(shù)基石。從納米級圖形加工到異質(zhì)界面連接，再到綠色電極制備，每一個環(huán)節(jié)的技術(shù)進步均需突破材料物理化學(xué)特性與工藝兼容性的雙重限制，是推動化合物半導(dǎo)體器件向高性能、高可靠性、低成本方向發(fā)展的關(guān)鍵驅(qū)動力。

三、高分子介電與石墨之力：解鎖化合物半導(dǎo)體先進制程的“剛?cè)崦艽a”

高分子介電材料憑借優(yōu)異的絕緣、隔離特性，在化合物半導(dǎo)體器件內(nèi)部構(gòu)筑起精密的電學(xué)屏障，其介電常數(shù)、介電損耗等參數(shù)的細微差異，都將對器件的性能表現(xiàn)產(chǎn)生深遠影響；與此同時，石墨材料以卓越的耐高溫性與化學(xué)穩(wěn)定性，深度融入化合物半導(dǎo)體制造流程，從碳化硅晶體生長的高溫熔爐，到精密模具的成型工藝，石墨的身影貫穿材料制備與加工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

明士新材料有限公司研發(fā)總監(jiān)陳興介紹，公司已構(gòu)建起完備的硬件支撐體系。中心配備有1套12吋Stepper和Track以及2套6吋Stepper和Track，這些先進檢測設(shè)備能夠滿足不同尺度的工藝需求。此外，還擁有各類分析檢測設(shè)備超百臺，可對材料和產(chǎn)品進行全方位、多維度的精準檢測，為攻克半導(dǎo)體用高分子介電材料技術(shù)難題提供了堅實的物質(zhì)基礎(chǔ)。

賽邁科先進材料股份有限公司CTO、副總經(jīng)理吳厚政在會議上指出，石墨構(gòu)件設(shè)計需從多維度考量。對于石墨構(gòu)件用戶而言，明確剛性需求與目標需求至關(guān)重要；而石墨構(gòu)件制造商，則要科學(xué)、系統(tǒng)地解讀用戶需求，憑借可靠的工藝技術(shù)與設(shè)備能力，嚴格把控材料內(nèi)部缺陷。尤其要強調(diào)的是，精細石墨材料的一致性不容小覷。此外，賽邁科石墨數(shù)據(jù)庫囊括了國內(nèi)外主流等靜壓石墨供應(yīng)商的材料性能數(shù)據(jù)，為相關(guān)工作提供有力支撐。

隨著半導(dǎo)體制造向更先進制程、更極端環(huán)境挺進，高分子介電與石墨材料的融合創(chuàng)新將釋放更大能量?；蛟S在不久的將來，介電材料的絕緣性能將與石墨的導(dǎo)熱特性結(jié)合，破解功率器件的散熱難題；或許石墨基盤的表面改性技術(shù)，能為介電層的沉積提供更精準的原子級基底。

四、總結(jié)

展望未來，化合物半導(dǎo)體行業(yè)將在諸多因素驅(qū)動下穩(wěn)步前行。從市場需求層面分析，5G通信、物聯(lián)網(wǎng)（IoT）及新能源汽車產(chǎn)業(yè)不斷拓展。5G通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)需要大量高頻、高功率的化合物半導(dǎo)體器件以保障信號傳輸?shù)母咝耘c穩(wěn)定性；物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的廣泛部署對低功耗、高性能的半導(dǎo)體器件需求持續(xù)增長；新能源汽車的發(fā)展，尤其是其高壓系統(tǒng)、電驅(qū)系統(tǒng)等，對具備高功率、高效能特性的化合物半導(dǎo)體器件存在迫切需求。這些產(chǎn)業(yè)的發(fā)展態(tài)勢，將成為推動化合物半導(dǎo)體市場規(guī)模增長的關(guān)鍵動力。

技術(shù)突破仍將是行業(yè)發(fā)展的核心驅(qū)動力。各代化合物半導(dǎo)體材料在性能提升和制備工藝優(yōu)化上均有廣闊的探索空間。例如，第三代半導(dǎo)體中的氮化鎵和碳化硅，將在進一步降低成本、提高材料質(zhì)量和擴大產(chǎn)能方面持續(xù)發(fā)力；第四代半導(dǎo)體的氧化鎵，有望在晶體生長技術(shù)上取得更大突破，加速其從實驗室走向大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的進程；硫系化合物相變材料則在存儲領(lǐng)域展現(xiàn)潛力；制造工藝層面，半導(dǎo)體掩膜、鍵合材料、無氰電鍍金等技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新。盡管掩模制造部分環(huán)節(jié)依賴進口，但國產(chǎn)替代已起步；高分子介電材料與石墨材料也在先進制程中發(fā)揮關(guān)鍵作用，前者構(gòu)筑電學(xué)屏障，后者憑借耐高溫性貫穿制造流程，二者融合創(chuàng)新未來可期。

在應(yīng)用拓展層面，化合物半導(dǎo)體將不斷開辟新的“戰(zhàn)場”。除了現(xiàn)有的熱門應(yīng)用領(lǐng)域，在新興的人工智能邊緣計算設(shè)備、量子通信輔助器件以及高性能醫(yī)療器械等領(lǐng)域，化合物半導(dǎo)體憑借其獨特的物理特性，有望發(fā)揮關(guān)鍵作用，成為推動這些領(lǐng)域技術(shù)革新的“幕后英雄”。