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近日，被稱為“終極功率半導(dǎo)體”、使用金剛石的電力控制用半導(dǎo)體的開發(fā)取得進(jìn)展。日本佐賀大學(xué)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(dǎo)體，并以1平方厘米875兆瓦的電力運(yùn)行。
半導(dǎo)體材料是制作半導(dǎo)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(jìn)程快速崛起。
在金剛石半導(dǎo)體中，輸出功率值為全球最高，在所有半導(dǎo)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(dǎo)體的碳化硅（SiC）產(chǎn)品和氮化鎵（GaN）產(chǎn)品相比，金剛石半導(dǎo)體耐高電壓等性能出色，電力損耗被認(rèn)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(rèn)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(yīng)晶體管、電源開關(guān)，也可以作為無源器件應(yīng)用于半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域；集力學(xué)、電學(xué)、熱學(xué)、聲學(xué)、光學(xué)、耐腐蝕等優(yōu)異性能于一身，在微電子、光電子、生物醫(yī)學(xué)、機(jī)械、航空航天、核能等高新技術(shù)領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)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(dǎo)體領(lǐng)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(qiáng)等優(yōu)勢，有望在半導(dǎo)體襯底等多種領(lǐng)域大幅應(yīng)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(dǎo)體散熱片領(lǐng)域得到大規(guī)模應(yīng)用。目前元素六公司已實(shí)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(dá)8英寸，隨著MPCVD技術(shù)的改善升級有望與現(xiàn)存的8英寸半導(dǎo)體晶圓制造產(chǎn)線兼容，最終實(shí)現(xiàn)多晶金剛石熱沉材料在半導(dǎo)體材料產(chǎn)業(yè)的規(guī)?；瘧?yīng)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(dǎo)體芯片襯底可完全解決散熱問題及利用金剛石的多項(xiàng)超級優(yōu)秀的物理化學(xué)性能，制造第四代“終極半導(dǎo)體”。預(yù)計(jì)至2025年單晶金剛石晶圓市場需求65.4億美元，2022-2025年累計(jì)需求138億美元，折合人民幣963億元。
相關(guān)上市公司：1、$四方達(dá)(SZ300179)$ ：CVD培育鉆石擴(kuò)產(chǎn)力度最大、技術(shù)儲備最先進(jìn)的公司之一。首期100臺設(shè)備產(chǎn)線已進(jìn)入調(diào)試、運(yùn)行階段；二期10萬克拉產(chǎn)線建設(shè)啟動；設(shè)備自研，擴(kuò)產(chǎn)產(chǎn)能可實(shí)現(xiàn)快速有效擴(kuò)張。2、$國機(jī)精工(SZ002046)$ ：CVD法培育鉆石技術(shù)蓄力多年，募投項(xiàng)目即將全面投產(chǎn)貢獻(xiàn)業(yè)績增量。2018年募資項(xiàng)目已基本實(shí)施完畢，形成100余臺MPCVD設(shè)備，將實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)30萬片大單晶金剛石，預(yù)計(jì)2022年可實(shí)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(shù)，達(dá)世界一流水平。根據(jù)豫西集團(tuán)官方新聞，中兵紅箭單爐MPCVD設(shè)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(fēng)：加緊研發(fā)CVD大單晶，密切關(guān)注定增進(jìn)展，培育鉆石擴(kuò)產(chǎn)加速。黃河集團(tuán)正抓緊研發(fā)CVD大單晶和第三代半導(dǎo)體的開發(fā)與推廣。公司擬對實(shí)控人以7.14元/股價(jià)格募資8-10.5億用于培育鉆石產(chǎn)能擴(kuò)張及補(bǔ)流償債，其中培育鉆石項(xiàng)目擬投資9.1億用于設(shè)備購置，建設(shè)期3年，達(dá)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(jì)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(dá)產(chǎn)后培育鉆石總產(chǎn)能將達(dá)到現(xiàn)有產(chǎn)能（2022年）的5.3倍，金剛石單晶總產(chǎn)能將達(dá)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(cái)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(dá)，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(jī)、海風(fēng)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(diǎn)挖掘，未來屬于高預(yù)期差的結(jié)構(gòu)性市場，把握核心賽道以及個股的內(nèi)在價(jià)值邏輯預(yù)期差才是根本所在。— END —先贊后看，養(yǎng)成習(xí)慣免責(zé)聲明：圖片、數(shù)據(jù)來源于網(wǎng)絡(luò)，轉(zhuǎn)載僅用做交流學(xué)習(xí)，如有版權(quán)問題請聯(lián)系作者刪除
半導(dǎo)體材料是制作半導(dǎo)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(jìn)程快速崛起。在金剛石半導(dǎo)體中，輸出功率值為全球最高，在所有半導(dǎo)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(dǎo)體的碳化硅（SiC）產(chǎn)品和氮化鎵（GaN）產(chǎn)品相比，金剛石半導(dǎo)體耐高電壓等性能出色，電力損耗被認(rèn)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(rèn)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(yīng)晶體管、電源開關(guān)，也可以作為無源器件應(yīng)用于半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域；集力學(xué)、電學(xué)、熱學(xué)、聲學(xué)、光學(xué)、耐腐蝕等優(yōu)異性能于一身，在微電子、光電子、生物醫(yī)學(xué)、機(jī)械、航空航天、核能等高新技術(shù)領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)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(dǎo)體領(lǐng)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(qiáng)等優(yōu)勢，有望在半導(dǎo)體襯底等多種領(lǐng)域大幅應(yīng)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(dǎo)體散熱片領(lǐng)域得到大規(guī)模應(yīng)用。目前元素六公司已實(shí)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(dá)8英寸，隨著MPCVD技術(shù)的改善升級有望與現(xiàn)存的8英寸半導(dǎo)體晶圓制造產(chǎn)線兼容，最終實(shí)現(xiàn)多晶金剛石熱沉材料在半導(dǎo)體材料產(chǎn)業(yè)的規(guī)?；瘧?yīng)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(dǎo)體芯片襯底可完全解決散熱問題及利用金剛石的多項(xiàng)超級優(yōu)秀的物理化學(xué)性能，制造第四代“終極半導(dǎo)體”。預(yù)計(jì)至2025年單晶金剛石晶圓市場需求65.4億美元，2022-2025年累計(jì)需求138億美元，折合人民幣963億元。CVD設(shè)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(lǐng)域的廠家切入CVD培育鉆石生產(chǎn)的公司，如四方達(dá)、國機(jī)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(zhì)差別很大，因此，不同廠家的單設(shè)備產(chǎn)值存在很大差異，主要系CVD微波制備技術(shù)存在技術(shù)壁壘，本身具備設(shè)備自研和優(yōu)化能力的公司競爭優(yōu)勢顯著。相關(guān)上市公司：1、$四方達(dá)(SZ300179)$ ：CVD培育鉆石擴(kuò)產(chǎn)力度最大、技術(shù)儲備最先進(jìn)的公司之一。首期100臺設(shè)備產(chǎn)線已進(jìn)入調(diào)試、運(yùn)行階段；二期10萬克拉產(chǎn)線建設(shè)啟動；設(shè)備自研，擴(kuò)產(chǎn)產(chǎn)能可實(shí)現(xiàn)快速有效擴(kuò)張。2、$國機(jī)精工(SZ002046)$ ：CVD法培育鉆石技術(shù)蓄力多年，募投項(xiàng)目即將全面投產(chǎn)貢獻(xiàn)業(yè)績增量。2018年募資項(xiàng)目已基本實(shí)施完畢，形成100余臺MPCVD設(shè)備，將實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)30萬片大單晶金剛石，預(yù)計(jì)2022年可實(shí)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(shù)，達(dá)世界一流水平。根據(jù)豫西集團(tuán)官方新聞，中兵紅箭單爐MPCVD設(shè)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(fēng)：加緊研發(fā)CVD大單晶，密切關(guān)注定增進(jìn)展，培育鉆石擴(kuò)產(chǎn)加速。黃河集團(tuán)正抓緊研發(fā)CVD大單晶和第三代半導(dǎo)體的開發(fā)與推廣。公司擬對實(shí)控人以7.14元/股價(jià)格募資8-10.5億用于培育鉆石產(chǎn)能擴(kuò)張及補(bǔ)流償債，其中培育鉆石項(xiàng)目擬投資9.1億用于設(shè)備購置，建設(shè)期3年，達(dá)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(jì)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(dá)產(chǎn)后培育鉆石總產(chǎn)能將達(dá)到現(xiàn)有產(chǎn)能（2022年）的5.3倍，金剛石單晶總產(chǎn)能將達(dá)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(cái)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(dá)，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(jī)、海風(fēng)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(diǎn)挖掘，未來屬于高預(yù)期差的結(jié)構(gòu)性市場，把握核心賽道以及個股的內(nèi)在價(jià)值邏輯預(yù)期差才是根本所在。— END —先贊后看，養(yǎng)成習(xí)慣免責(zé)聲明：圖片、數(shù)據(jù)來源于網(wǎng)絡(luò)，轉(zhuǎn)載僅用做交流學(xué)習(xí)，如有版權(quán)問題請聯(lián)系作者刪除
