Τοπολογικοί μονωτές:
υλικά που είναι αγωγικά στην επιφάνεια αλλά μονωτικά στο εσωτερικό,για τη δημιουργία ηλεκτρονικών συσκευών μηδενικής απώλειας ενέργειας και την αντιμετώπιση του μεικτού σημείου παραγωγής θερμότητας των παραδοσιακών ημιαγωγών.

Δυοδιάστατα υλικά:
Υλικά όπως το γραφένιο και το δυσωλφείδιο του μολυβδενίου (MoS2), του οποίου το πάχος ατομικού επιπέδου επιτρέπει υπερυψωμένη συχνότητα απόκρισης και δυνατότητα για ευέλικτα ηλεκτρονικά.

Κβαντικές κουκίδες και φωτονικοί κρύσταλλοι:
Χρησιμοποιώντας κβαντικά αποτελέσματα περιορισμού για τη ρύθμιση της δομής της ενεργειακής ζώνης, επιτυγχάνεται πολυλειτουργική ολοκλήρωση του φωτός, του ηλεκτρισμού και της θερμότητας.

Βιοηλεκτρικοί ημιαγωγοί:
Υλικά αυτοσυναρμολόγησης με βάση το DNA ή τις πρωτεΐνες, συμβατά με βιολογικά συστήματα και ηλεκτρονικά κυκλώματα.

Βασικές κινητήρια δυνάμεις:
Οι τεχνολογικές απαιτήσεις, όπως η τεχνητή νοημοσύνη, οι διεπαφές εγκέφαλου-υπολογιστή, και η υπεραγωγικότητα σε θερμοκρασία δωματίου,προωθούν τους ημιαγωγούς προς την ευφυή και βιοσυμβατή εξέλιξη.

ΙΙΙ. Οι ευκαιρίες της Κίνας:

Από "Ακολουθώντας" σε "Τρέχοντας Μαζί"

Τεχνολογικές ανακαλύψεις και ανάπτυξη της βιομηχανικής αλυσίδας

• Ημιαγωγούς τρίτης γενιάς:
  Η Κίνα έχει επιτύχει μαζική παραγωγή υποστρωμάτων SiC 8 ιντσών, με τα SiC MOSFET αυτοκινητοβιομηχανίας να αναπτύσσονται με επιτυχία από κατασκευαστές αυτοκινήτων όπως η BYD.
   

• Ημιαγωγούς τέταρτης γενιάς:
  Ιδρύματα όπως το Πανεπιστήμιο Ταχυδρομείων και Τηλεπικοινωνιών του Σι'αν και το Ινστιτούτο CETC 46 έχουν σπάσει την τεχνολογία επταξίας οξειδίου του γαλλίου 8 ιντσών, ενώνοντας τις τάξεις των κορυφαίων παικτών στον κόσμο.

Πολιτική και στήριξη κεφαλαίων

• Το εθνικό "14ο Πενταετές Σχέδιο" ορίζει τους ημιαγωγούς τρίτης γενιάς ως βασικό τομέα.
   

• Οι τοπικές κυβερνήσεις έχουν δημιουργήσει βιομηχανικά ταμεία αξίας εκατοντάδων δισεκατομμυρίων γιουάν.
   

• Στις 10 κορυφαίες τεχνολογικές εξελίξεις του 2024, αναγνωρίστηκαν επιτεύγματα όπως συσκευές GaN 6 ′′ 8 ′′ και τρανζίστορες οξειδίου του γαλλίου, που υποδεικνύουν πλήρεις ανακαλύψεις στην εφοδιαστική αλυσίδα.
   

IV. Προκλήσεις και οδοι προς την πρόοδο
 

Τεχνικές δυσκολίες

• Προετοιμασία υλικού:
  Η ανάπτυξη μονοκρυστάλλων μεγάλου διαμέτρου έχει χαμηλά ποσοστά απόδοσης (π.χ. το οξείδιο του γαλλίου είναι επιρρεπές στην ρωγμάτωση) και ο έλεγχος ελαττωμάτων είναι εξαιρετικά δύσκολος.

• Αξιόπιστη συσκευή:
  Τα πρότυπα για τη δοκιμή ζωής υπό συνθήκες υψηλής συχνότητας και υψηλής τάσης δεν έχουν ακόμη καθοριστεί πλήρως και οι πιστοποιήσεις αυτοκινήτων είναι μακροχρόνιες.
   

Ελλείψεις της βιομηχανικής αλυσίδας

• Εξαρτησία από εισαγόμενο εξοπλισμό υψηλής τεχνολογίας:
  Για παράδειγμα, τα ποσοστά εγχώριας παραγωγής των φούρνων ανάπτυξης κρυστάλλων SiC είναι κάτω του 20%.

• Αδύναμο οικοσύστημα εφαρμογών:
  Οι εταιρείες που δραστηριοποιούνται στα επόμενα στάδια της παραγωγής εξακολουθούν να προτιμούν τις εισαγόμενες συσκευές· η εγχώρια υποκατάσταση θα απαιτήσει καθοδήγηση πολιτικής.
   

Στρατηγικές προσεγγίσεις ανάπτυξης

• Εγώ...Συνεργασία βιομηχανίας - Πανεπιστημίου - Έρευνας:
  Μάθετε από μοντέλα όπως η "Συμμαχία Ημιαγωγών Τρίτης Γενιάς"," κοινή αντιμετώπιση των βασικών τεχνολογιών μέσω της συνεργασίας μεταξύ πανεπιστημίων (όπως το Ινστιτούτο Τεχνολογίας του Zhejiang University Ningbo) και επιχειρήσεων.

• Διαφορετικός ανταγωνισμός:
  Επικεντρωθείτε σε αναπτυσσόμενες αγορές όπως η νέα ενέργεια και οι κβαντικές επικοινωνίες για να αποφύγετε την άμεση αντιπαράθεση με τους παραδοσιακούς γίγαντες της βιομηχανίας.

• Καλλιέργεια ταλέντων:
  Δημιουργία ειδικών ταμείων για την προσέλκυση κορυφαίων επιστημόνων από το εξωτερικό και την προώθηση της ανάπτυξης κλάδων όπως η "Επιστήμη και Μηχανική Τσιπ".
   

Από το πυρίτιο στο οξείδιο του γαλλίου, η εξέλιξη των ημιαγωγών είναι ένα μύθο της ανθρωπότητας που αμφισβητεί τα όρια της φυσικής.

Αν η Κίνα μπορεί να αρπάξει το παράθυρο ευκαιρίας που παρουσιάζει η τέταρτη γενιά ημιαγωγών και να τοποθετηθεί στρατηγικά για τα υλικά πέμπτης γενιάς,μπορεί να επιτύχει μια "αύξηση της αλλαγής λωρίδας" στον παγκόσμιο τεχνολογικό αγώνα.

Όπως είπε ο ακαδημαϊκός Yang Deren, "Η αληθινή καινοτομία απαιτεί το θάρρος να βαδίσει σε ακατάπατους δρόμους".
Σε αυτό το δρόμο, η συνάφεια πολιτικής, κεφαλαίου και τεχνολογίας θα καθορίσει το μέλλον της κινεζικής βιομηχανίας ημιαγωγών και το ταξίδι της προς τα αστέρια και τη θάλασσα.