【原创】解决中国芯,支撑中国未来30年的发展


来源:中国粉体网   山川

[导读]  “缺芯少魂”严重地威胁着我国半导体产业的安全,制约着产业的发展壮大。

中国粉体网讯  曾经“半导体”一词对非从业者而言显得十分陌生,而随着“中兴事件”的爆发,“集成电路”、“芯片”、“半导体”等关键词不断进入人们的视野。所谓“中兴事件”是指美国商务部于 2018 年 4 月 16 日宣布:未来 7 年内,美国公司不再向中兴通讯出售任何技术和设备。由于技术落后,在中高端芯片领域,我国极度依赖美国进口,很难找到可以替代的方案,此禁令使中兴通讯的业务及发展遭受重大打击。正是这一纸禁令使得半导体行业成为大众关注的焦点。



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半导体涵盖了一个庞大的知识体系,其中涉及物理、化学、材料等多学科知识,又涉及制备、刻蚀、封装等专业技术。总之,半导体是一个知识密集、技术密集、人才密集、资金密集型的综合型行业。整个半导体行业大致可划分为三个部分,分别是:由半导体材料构成的上游部分;由光电子、分立器件、传感器、集成电路组成的中游部分;最后,由终端电子产品组成了半导体行业的下游部分。


其中集成电路在整个行业中的的占比最高,约为83%,是行业的重要组成部分。


半导体产业链结构


2021年1月,教育部发布了《国务院学位委员会 教育部关于设置“交叉学科”门类、“集成电路科学与工程”和“国家安全学”一级学科的通知》(该文件生成时间为2020年12月30日)。


在高等学校研究生教育体系设置中,一级学科是学科大类,二级学科是其下的学科小类。此前集成电路专业属于电子科学与技术下属二级学科,改设为一级学科意味着将在学科建设、人才培养方案上具备更多自主性。而归类于“交叉专业”之下,足见集成电路专业是一门多项学科交叉的复合科目


众所周知,人才密集技术密集是集成电路的两个显著特征。




集成电路产业是制造业中最为复杂和最有科技含量的制造业行业。随着半导体纳米技术的深化以及电路结构的复杂化,集成电路产业的加工工艺也越来越复杂。以 28nm 成套工艺为例,工艺步骤约千步,每一步工艺需要精妙地与前后工艺完美结合。即使每一步工艺的良率达到 99.9%,一千步工艺之后的良率也会低于 37%。


同时,在集成电路领域,人才和知识是最重要的资产。集成电路产业凝聚了物理、数学、化学和生物学等众多基础学科的智慧,既需要这些基础学科的沉淀,也需要行业经验的长期积累。集成电路产业技术既有较高的交叉性,也有较强的复合性,且更新较快。技术是由人才掌握,人才是技术的载体。技术密集必然导致人才密集。



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目前,集成电路的应用已经渗透到国民经济的各个方面,成为人民生产和生活的重要组成部分。集成电路产业是国民经济的战略性产业。集成电路产业既是当前国际政治和经济竞争的重要砝码,也是国际竞争最激烈以及全球资源流动和配置最彻底的产业。一个国家(地区)若能够在集成电路产业中占领制高点,其可以在世界市场中获取最大收益,引领世界经济发展的潮流。


中科院微电子所所长叶甜春曾指出:“解决中国芯,支撑中国未来 30 年的发展”。


然而,虽然我国近年来集成电路产业呈现出高速增长的态势,但是,核心技术和核心产品严重依赖进口,贸易逆差规模逐年扩大,自主可控的产业链尚未形成。因此,我国集成电路产业的整体实力较弱,产业规模较小,且产业链的多个关键环节缺失或竞争力较弱。“缺芯少魂”严重地威胁着产业的安全,制约着产业的发展壮大。


中国粉体网将在山东济南举办第一届半导体行业用陶瓷材料技术研讨会,届时,来自山东大学王卿璞教授将带来题为《集成电路学科与半导体产业发展》的报告。在报告中,王卿璞教授将介绍集成电路学科和半导体芯片产业的发展背景,阐明半导体集成电路与之相关的交叉学科形成,该学科发展存在的问题,目前国内半导体集成电路产业发展的规模、数量等,并对未来的发展问题挑战进行说明。


专家介绍


王卿璞教授,理学博士,现任山东大学微电子学院教授、学术委员会副主任;山东集成电路产业技术创新战略联盟理事长,山东省高校集成电路人才培养联盟理事长,济南市半导体行业协会理事长;山东电子学会副理事长,山东信息产业协会副理事长。先后主持完成国家自然科学基金和教育部博士点基金、山东省自然科学基金、山东省科技攻关计划、山东省重大研发计划等项目十余项,发表SCI、EI等科研论文五十余篇。主要从事半导体材料、半导体芯片与器件、太赫兹应用技术等方向领域研究。2018年获得国家教学成果二等奖一项,省级教学成果特等奖一项、二等奖一项;2019年获得山东大学教学成果二等奖一项。2021年出版主编专业教材《半导体光物理过程》一部。

 

曾任山东大学物理学院副教授、教授,院党委副书记、党委书记,信息科学与工程学院教授、党委书记,2016年创办全国示范性微电子学院,任微电子学院党委书记、副院长。



参考来源:

[1]李传志.我国集成电路产业链:国际竞争力、制约因素和发展路径

[2]赵东华.国内半导体产业的发展研究

[3]半导体行业观察


(中国粉体网编辑整理/山川)

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