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近日，被稱為“終極功率半導體”、使用金剛石的電力控制用半導體的開發(fā)取得進展。日本佐賀大學教授嘉數(shù)教授與精密零部件制造商日本Orbray合作開發(fā)出了用金剛石制成的功率半導體，并以1平方厘米875兆瓦的電力運行。
半導體材料是制作半導體器件和集成電路的電子材料，目前第三代寬禁帶材料主要為碳化硅（SiC）、氮化鎵（GaN）、氮化鋁（ALN）、氧化鎵（Ga2O3）等，近10年世界各國陸續(xù)布局、產(chǎn)業(yè)化進程快速崛起。
在金剛石半導體中，輸出功率值為全球最高，在所有半導體中也僅次于氮化鎵產(chǎn)品的約2090兆瓦。與作為新一代功率半導體的碳化硅（SiC）產(chǎn)品和氮化鎵（GaN）產(chǎn)品相比，金剛石半導體耐高電壓等性能出色，電力損耗被認為可減少到硅制產(chǎn)品的五萬分之一。
金剛石禁帶寬度5.5 eV超現(xiàn)有氮化鎵、碳化硅等，載流子遷移率也是硅材料的3倍，同時金剛石在室溫下有極低的本征載流子濃度，且具備優(yōu)異的耐高溫屬性。基于其耐高壓、大射頻、低成本、耐高溫等諸多優(yōu)勢，CVD法制備人造金剛石被認為是制備下一代高功率、高頻、高溫及低功率損耗電子器件最有希望的材料。
金剛石可以作為有源器件材料，如場效應晶體管、電源開關，也可以作為無源器件應用于半導體技術領域；集力學、電學、熱學、聲學、光學、耐腐蝕等優(yōu)異性能于一身，在微電子、光電子、生物醫(yī)學、機械、航空航天、核能等高新技術領域具有廣闊的應用前景。
CVD法人造金剛石根據(jù)原子排列方式不同分為多晶金剛石及單晶金剛石，其中多晶金剛石多用于半導體領域熱沉材料的制造（散熱片）；單晶金剛石因其原子規(guī)則排列、一致性強等優(yōu)勢，有望在半導體襯底等多種領域大幅應用。
多晶金剛石作為大功率芯片、電子器件散熱片方面具備高性能優(yōu)勢，未來隨產(chǎn)量提升+成本下降有望在半導體散熱片領域得到大規(guī)模應用。目前元素六公司已實現(xiàn)4英寸電子級多晶金剛石的商業(yè)化量產(chǎn)，國際最大制備尺寸可達8英寸，隨著MPCVD技術的改善升級有望與現(xiàn)存的8英寸半導體晶圓制造產(chǎn)線兼容，最終實現(xiàn)多晶金剛石熱沉材料在半導體材料產(chǎn)業(yè)的規(guī)模化應用推廣。
展望未來，CVD法人造金剛石可通過晶圓拼接方式制作大面積單晶晶圓，作為半導體芯片襯底可完全解決散熱問題及利用金剛石的多項超級優(yōu)秀的物理化學性能，制造第四代“終極半導體”。預計至2025年單晶金剛石晶圓市場需求65.4億美元，2022-2025年累計需求138億美元，折合人民幣963億元。
相關上市公司：1、$四方達(SZ300179)$ ：CVD培育鉆石擴產(chǎn)力度最大、技術儲備最先進的公司之一。首期100臺設備產(chǎn)線已進入調試、運行階段；二期10萬克拉產(chǎn)線建設啟動；設備自研，擴產(chǎn)產(chǎn)能可實現(xiàn)快速有效擴張。2、$國機精工(SZ002046)$ ：CVD法培育鉆石技術蓄力多年，募投項目即將全面投產(chǎn)貢獻業(yè)績增量。2018年募資項目已基本實施完畢，形成100余臺MPCVD設備，將實現(xiàn)年產(chǎn)30萬片大單晶金剛石，預計2022年可實現(xiàn)全面生產(chǎn)。3、$中兵紅箭(SZ000519)$ ：CVD法突破10克拉以上培育鉆石毛坯批量制備技術，達世界一流水平。根據(jù)豫西集團官方新聞，中兵紅箭單爐MPCVD設備可生長14顆10克拉以上的單晶毛坯，色級D-E色，凈度等級VS以上。4、黃河旋風：加緊研發(fā)CVD大單晶，密切關注定增進展，培育鉆石擴產(chǎn)加速。黃河集團正抓緊研發(fā)CVD大單晶和第三代半導體的開發(fā)與推廣。公司擬對實控人以7.14元/股價格募資8-10.5億用于培育鉆石產(chǎn)能擴張及補流償債，其中培育鉆石項目擬投資9.1億用于設備購置，建設期3年，達產(chǎn)年59萬克拉產(chǎn)能。5、力量鉆石：8月1日發(fā)布公告，定增計劃正式獲批，擬募集不超過40億元，用于新建培育鉆石和工業(yè)金剛石單晶產(chǎn)能。達產(chǎn)后培育鉆石總產(chǎn)能將達到現(xiàn)有產(chǎn)能（2022年）的5.3倍，金剛石單晶總產(chǎn)能將達到現(xiàn)有產(chǎn)能（2022年）的2.5倍。本次定增落地后，公司將享受產(chǎn)能釋放+行業(yè)高景氣雙重紅利，有望向培育鉆石龍頭看齊
我會在 公眾號：海涵財經(jīng) 每天更新最新的醫(yī)療新基建、一體化壓鑄、 汽車智能化，激光雷達，HUD，車規(guī)芯片，空氣懸掛、L3級智能駕駛、PET銅箔，納電池，800V高壓，光伏HJT、TOPCON、鈣鈦礦、光伏XBC、BIPV、IGBT芯片、碳化硅SIC、CTP/CTC/CTB電池、4680電池、工業(yè)母機、海風柔直高壓、新能源車高壓快充、高鎳三元、碳纖維、PET鋁箔、PET銅箔、空氣源熱泵、新材料、中藥創(chuàng)新藥、中藥配方顆粒、鄉(xiāng)村振興、鋰礦、釩液流電池、鈉離子電池、分布式儲能、集中式儲能、抗原檢測等最新題材熱點挖掘，未來屬于高預期差的結構性市場，把握核心賽道以及個股的內(nèi)在價值邏輯預期差才是根本所在。— END —先贊后看，養(yǎng)成習慣免責聲明：圖片、數(shù)據(jù)來源于網(wǎng)絡，轉載僅用做交流學習，如有版權問題請聯(lián)系作者刪除
半導體材料是制作半導體器件和集成電路的電子材料，目前第三代寬禁帶材料主要為碳化硅（SiC）、氮化鎵（GaN）、氮化鋁（ALN）、氧化鎵（Ga2O3）等，近10年世界各國陸續(xù)布局、產(chǎn)業(yè)化進程快速崛起。在金剛石半導體中，輸出功率值為全球最高，在所有半導體中也僅次于氮化鎵產(chǎn)品的約2090兆瓦。與作為新一代功率半導體的碳化硅（SiC）產(chǎn)品和氮化鎵（GaN）產(chǎn)品相比，金剛石半導體耐高電壓等性能出色，電力損耗被認為可減少到硅制產(chǎn)品的五萬分之一。金剛石禁帶寬度5.5 eV超現(xiàn)有氮化鎵、碳化硅等，載流子遷移率也是硅材料的3倍，同時金剛石在室溫下有極低的本征載流子濃度，且具備優(yōu)異的耐高溫屬性。基于其耐高壓、大射頻、低成本、耐高溫等諸多優(yōu)勢，CVD法制備人造金剛石被認為是制備下一代高功率、高頻、高溫及低功率損耗電子器件最有希望的材料。金剛石可以作為有源器件材料，如場效應晶體管、電源開關，也可以作為無源器件應用于半導體技術領域；集力學、電學、熱學、聲學、光學、耐腐蝕等優(yōu)異性能于一身，在微電子、光電子、生物醫(yī)學、機械、航空航天、核能等高新技術領域具有廣闊的應用前景。CVD法人造金剛石根據(jù)原子排列方式不同分為多晶金剛石及單晶金剛石，其中多晶金剛石多用于半導體領域熱沉材料的制造（散熱片）；單晶金剛石因其原子規(guī)則排列、一致性強等優(yōu)勢，有望在半導體襯底等多種領域大幅應用。多晶金剛石作為大功率芯片、電子器件散熱片方面具備高性能優(yōu)勢，未來隨產(chǎn)量提升+成本下降有望在半導體散熱片領域得到大規(guī)模應用。目前元素六公司已實現(xiàn)4英寸電子級多晶金剛石的商業(yè)化量產(chǎn)，國際最大制備尺寸可達8英寸，隨著MPCVD技術的改善升級有望與現(xiàn)存的8英寸半導體晶圓制造產(chǎn)線兼容，最終實現(xiàn)多晶金剛石熱沉材料在半導體材料產(chǎn)業(yè)的規(guī)模化應用推廣。展望未來，CVD法人造金剛石可通過晶圓拼接方式制作大面積單晶晶圓，作為半導體芯片襯底可完全解決散熱問題及利用金剛石的多項超級優(yōu)秀的物理化學性能，制造第四代“終極半導體”。預計至2025年單晶金剛石晶圓市場需求65.4億美元，2022-2025年累計需求138億美元，折合人民幣963億元。CVD設備廠商有望受益（附股）
目前，國內(nèi)采用CVD法生產(chǎn)培育的廠家主要有兩大類，一類為傳統(tǒng)超硬材料領域的廠家切入CVD培育鉆石生產(chǎn)的公司，如四方達、國機精工和沃爾德。另一類為新興的CVD培育鉆石生產(chǎn)廠家，如上海征世、杭州超然和寧波晶鉆。目前，不同廠家的制備工藝參差不齊，產(chǎn)出的培育鉆石品質差別很大，因此，不同廠家的單設備產(chǎn)值存在很大差異，主要系CVD微波制備技術存在技術壁壘，本身具備設備自研和優(yōu)化能力的公司競爭優(yōu)勢顯著。相關上市公司：1、$四方達(SZ300179)$ ：CVD培育鉆石擴產(chǎn)力度最大、技術儲備最先進的公司之一。首期100臺設備產(chǎn)線已進入調試、運行階段；二期10萬克拉產(chǎn)線建設啟動；設備自研，擴產(chǎn)產(chǎn)能可實現(xiàn)快速有效擴張。2、$國機精工(SZ002046)$ ：CVD法培育鉆石技術蓄力多年，募投項目即將全面投產(chǎn)貢獻業(yè)績增量。2018年募資項目已基本實施完畢，形成100余臺MPCVD設備，將實現(xiàn)年產(chǎn)30萬片大單晶金剛石，預計2022年可實現(xiàn)全面生產(chǎn)。3、$中兵紅箭(SZ000519)$ ：CVD法突破10克拉以上培育鉆石毛坯批量制備技術，達世界一流水平。根據(jù)豫西集團官方新聞，中兵紅箭單爐MPCVD設備可生長14顆10克拉以上的單晶毛坯，色級D-E色，凈度等級VS以上。4、黃河旋風：加緊研發(fā)CVD大單晶，密切關注定增進展，培育鉆石擴產(chǎn)加速。黃河集團正抓緊研發(fā)CVD大單晶和第三代半導體的開發(fā)與推廣。公司擬對實控人以7.14元/股價格募資8-10.5億用于培育鉆石產(chǎn)能擴張及補流償債，其中培育鉆石項目擬投資9.1億用于設備購置，建設期3年，達產(chǎn)年59萬克拉產(chǎn)能。5、力量鉆石：8月1日發(fā)布公告，定增計劃正式獲批，擬募集不超過40億元，用于新建培育鉆石和工業(yè)金剛石單晶產(chǎn)能。達產(chǎn)后培育鉆石總產(chǎn)能將達到現(xiàn)有產(chǎn)能（2022年）的5.3倍，金剛石單晶總產(chǎn)能將達到現(xiàn)有產(chǎn)能（2022年）的2.5倍。本次定增落地后，公司將享受產(chǎn)能釋放+行業(yè)高景氣雙重紅利，有望向培育鉆石龍頭看齊我會在 公眾號：海涵財經(jīng) 每天更新最新的醫(yī)療新基建、一體化壓鑄、 汽車智能化，激光雷達，HUD，車規(guī)芯片，空氣懸掛、L3級智能駕駛、PET銅箔，納電池，800V高壓，光伏HJT、TOPCON、鈣鈦礦、光伏XBC、BIPV、IGBT芯片、碳化硅SIC、CTP/CTC/CTB電池、4680電池、工業(yè)母機、海風柔直高壓、新能源車高壓快充、高鎳三元、碳纖維、PET鋁箔、PET銅箔、空氣源熱泵、新材料、中藥創(chuàng)新藥、中藥配方顆粒、鄉(xiāng)村振興、鋰礦、釩液流電池、鈉離子電池、分布式儲能、集中式儲能、抗原檢測等最新題材熱點挖掘，未來屬于高預期差的結構性市場，把握核心賽道以及個股的內(nèi)在價值邏輯預期差才是根本所在。— END —先贊后看，養(yǎng)成習慣免責聲明：圖片、數(shù)據(jù)來源于網(wǎng)絡，轉載僅用做交流學習，如有版權問題請聯(lián)系作者刪除
