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2026年08月19日

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碳化硅之后,12英寸氧化镓来了:下一代功率芯片要换材料?

 

 

 

很多投资者刚刚弄明白碳化硅,半导体材料赛道又冒出了一个新名字:

氧化镓。

更值得注意的是,这一次中国企业直接把晶体尺寸做到了12英寸,直径约305毫米

人民网8月19日报道,今年3月,浙江杭州富加镓业制备出12英寸氧化镓单晶,并称这一突破让第四代半导体关键材料距离产业化又近了一步。此前,中国科学院上海光机所已经实现8英寸氧化镓单晶制备,并正在联合高校、企业推进材料与功率器件应用验证。(人民网)

一个问题随之而来:

当新能源汽车还在大量使用碳化硅时,为什么产业界又开始布局氧化镓?

答案背后,可能藏着半导体材料下一轮竞争。

一、从硅到碳化硅,现在又轮到氧化镓了

过去几十年,绝大多数芯片建立在硅材料之上。

但当新能源汽车、光伏逆变器、数据中心、电网设备不断追求更高电压、更低损耗、更高效率以后,传统硅材料逐渐遇到物理性能瓶颈。

于是碳化硅和氮化镓开始崛起。

今天新能源汽车800V高压平台越来越普及,背后一个重要变化,就是碳化硅功率器件开始进入汽车产业链。

而氧化镓,则被行业视作第四代半导体代表性材料之一。

上海科创部门今年8月介绍,目前以氧化镓、金刚石、氮化铝为代表的第四代半导体仍然处于从实验室走向产业化的早期阶段,但其面向高端制造、空天科技和新能源等领域的潜力已经受到产业关注。(上海科技党建)

简单理解:

硅解决的是上一代电子工业;

碳化硅正在解决新能源汽车和新能源时代的大功率需求;

而氧化镓瞄准的,则可能是对耐高压、低损耗要求更高的下一批设备。

材料升级的核心,本质上就是让每一度电损耗得更少。

这在新能源时代非常值钱。

二、为什么“12英寸”三个字如此重要?

普通投资者看到12英寸,第一反应可能是:

不就是把晶体做大了吗?

实际上,半导体行业里,“做大”往往直接关系到产业化。

晶圆尺寸越大,同一片晶圆能够切割出的芯片数量通常越多,在制造工艺成熟、良率稳定的前提下,就越有机会摊薄单位生产成本。

这也是硅晶圆为什么逐渐从小尺寸发展到8英寸、12英寸的重要原因。

今年3月26日,富加镓业宣布制备出直径约305毫米的12英寸氧化镓单晶。人民网今天再次将这一成果写入“活力中国调研行”,其关注重点已经不仅是刷新尺寸纪录,而是技术成果如何从实验室进入产业。(人民网)

更值得注意的是,氧化镓的大尺寸化速度正在加快。

中国科学院上海光机所今年3月披露,研究团队此前已率先制备8英寸氧化镓单晶,并围绕晶体质量、大尺寸稳定生长以及器件验证继续推进技术研发。(上海光学精密机械研究所)

从4英寸,到8英寸,再向12英寸推进,真正要解决的问题不是“尺寸比赛”。

而是:

能不能稳定生产?良率能不能提高?成本能不能下降?最终能不能做成芯片?

只有这几个问题解决,实验室里的“黑科技”才能真正变成一门生意。

三、为什么数据中心、新能源汽车都可能需要它?

氧化镓最大的想象空间之一,在于功率半导体。

所谓功率半导体,可以简单理解成电力系统里的“阀门”。

新能源汽车充放电需要它。

光伏逆变需要它。

充电桩需要它。

数据中心供电需要它。

智能电网同样需要它。

电越多,功率越大,对效率和损耗的要求就越高。

富加镓业公开资料显示,公司正在进行氧化镓单晶衬底和外延材料的产业化;公开产业资料则将氧化镓未来应用指向数据中心、新能源、电网、轨道交通、航空航天等领域。(富家hiom)

其中最容易被投资者忽略的,可能恰恰是AI数据中心

过去大家研究AI基础设施,首先想到GPU。

然后开始关注服务器、光模块、液冷、电力设备。

但随着一个个大型算力中心建设,产业开始越来越清楚:

AI不仅缺芯片,还非常“吃电”。

如果功率器件能够降低一点电力转换损耗,当服务器规模扩大到数万甚至数十万颗芯片时,这一点效率提升就可能被迅速放大。

这也是为什么下一代功率半导体材料,开始与AI基础设施产生交集。

四、一个更重要的信号:资本已经开始进来了

一个技术能不能成为投资赛道,光看论文不够。

还要看三个东西:

企业、资本和生产线。

今年1月,北京顺义的氧化镓企业铭镓半导体完成1.1亿元A++轮融资,投后估值9.1亿元,资金与产业资源继续向氧化镓产业化环节汇聚。(中国国家科技图书馆)

5月,北京顺义又启用了面向第三代、第四代半导体的中试服务平台,覆盖材料与衬底、流片、封装、检测、设备、工艺及应用验证等环节。

它要解决的是半导体技术商业化过程中最难的一段:

从“实验室能做出来”,到“工厂稳定生产出来”。(中国国家科技图书馆)

这两件事连在一起看,信号就比较清楚了。

产业正在从单纯科研突破,逐渐进入:

科研成果 → 中试 → 小批量 → 客户验证 → 规模生产。

真正的投资价值,通常也正是在这条链条逐渐形成时开始出现。

五、真正值得看的,不只是做晶体的公司

如果氧化镓最终进入规模产业化,它不会只形成一家企业的机会。

它背后至少可以拆出四层产业链。

第一层,是单晶和衬底

这是整个产业最上游,也是目前最受关注的环节之一。谁能够稳定做出大尺寸、高质量晶体,谁就可能掌握重要的材料入口。

第二层,是外延材料

有了衬底,还需要在衬底上生长满足器件要求的半导体薄膜。

今年武汉科技部门披露,当地企业已经推进氧化镓外延材料商业化,并计划进一步扩大批量生产。(武汉市经济和信息化局)

第三层,是功率器件

材料最终必须变成二极管、晶体管等真实器件,进入电源、电网、新能源汽车和数据中心。

这是氧化镓真正能不能形成巨大市场的关键一关。

第四层,则是设备和检测

晶体生长设备、外延设备、加工设备、检测设备,都可能随着产业放量而出现新需求。

这也是半导体投资最经典的逻辑:

一个新材料起来,最终往往带动的是整条生产链。

六、中国还有一个天然优势:镓

谈氧化镓,还有一个绕不开的字:

镓。

氧化镓的核心元素就是镓。

而我国在镓资源及产业链方面拥有较强基础。

武汉科技部门今年4月在介绍氧化镓产业化时提到,中国拥有氧化铝产业基础,镓作为相关生产过程中的伴生资源,为国内氧化镓产业发展提供了资源条件;同时,氧化镓晶体可以采用液相生长路线,产业界也在探索进一步降低材料生产成本。(武汉市经济和信息化局)

这很重要。

半导体产业最终拼的不只是实验室性能。

还拼资源、设备、制造、成本和供应链。

一种材料如果性能很好,却极其昂贵,就很难大规模进入新能源汽车、数据中心这些成本高度敏感的市场。

谁先把“昂贵的新材料”变成“工业产品”,谁才真正掌握产业主动权。

七、但现在千万别把氧化镓直接当成“下一个碳化硅”

这是投资者尤其需要注意的一点。

氧化镓的技术前景很好,并不意味着它已经进入全面爆发阶段。

恰恰相反。

上海科创部门今年8月对第四代半导体的定位依然非常明确:

整体还处于从实验室走向产业化的早期阶段。(上海科技党建)

目前还有不少问题需要解决。

比如大尺寸晶体能否长期稳定生产;

良率能不能提高;

器件可靠性如何;

散热问题怎样解决;

产业成本能不能真正降下来;

最终哪些应用最适合氧化镓。

中国科学院此前的一项研究甚至专门通过将氧化镓与金刚石异质集成改善散热性能,说明“散热”本身就是氧化镓器件产业化过程中需要持续突破的技术问题之一。(上海微系统与信息技术研究所)

因此,现在研究氧化镓,更像是在观察2018年前后的碳化硅,而不是今天已经大量装车的碳化硅。

机会更早。

但不确定性同样更高。

八、12英寸真正改变的,不是尺寸,而是预期

所以回到最开始的问题:

一块直径305毫米的黑色晶体,为什么值得投资者关注?

不是因为它特别大。

而是因为它释放出了一个产业信号:

中国第四代半导体正在从“材料能不能做出来”,向“材料能不能大规模做出来”推进。

这个变化非常关键。

硅时代,我们曾经在半导体产业链上不断追赶。

碳化硅时代,中国新能源汽车的巨大市场给国产供应链创造了快速成长的机会。

而到了氧化镓、金刚石这些更早期的第四代半导体材料,中国企业正在越来越早地进入竞争。

人民网今天报道的12英寸氧化镓单晶,只是其中一个节点。(人民网)

对投资者而言,真正应该盯住的不是某一次“世界纪录”,而是接下来三个数字:

产能、良率、订单。

什么时候12英寸不再只是实验室里的样品,而开始稳定进入生产线;

什么时候下游器件真正大规模出货;

什么时候新能源汽车、电网或者数据中心开始形成持续订单——

那个时候,第四代半导体才真正完成从“技术故事”到“产业故事”的跨越。

而现在,我们看到的可能正是这个故事刚刚开始的地方。


参考资料:

人民日报、人民网:《让企业站到科技创新前沿》,2026年8月19日
中国科学院上海光学精密机械研究所:氧化镓晶体生长研究进展
上海市科技工作党委:第四代半导体创新创业大赛相关资料
北京国际科技创新中心:氧化镓产业化及中试平台相关资料
武汉市科技创新局:化合物半导体产业相关资料

本文仅为产业与财经信息分析,不构成任何投资建议。



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