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       最近，“终极半导体”的新闻火了，多个媒体报道了日本在金刚石半导体开发取得突破性进展的消息，日本佐贺大学嘉数诚教授与日本精密零部件制造商Orbray合作开发出了金刚石功率半导体。去年4月，我们也报道过日本Adamant并木精密宝石会社与滋贺大学成功实现钻石晶圆量产，今后专用于量子计算机的存储介质，当时报道预计2023年实现投产。

▲右侧为2022年4月制作的2英寸晶圆，左侧为普通大小的种晶片

       半导体的概念

       物质存在的形式多种多样，固体、液体、气体、等离子体等等。我们通常把导电性差的材料，如煤、人工晶体、琥珀、陶瓷等称为绝缘体。而把导电性比较好的金属如金、银、铜、铁、锡、铝等称为导体。常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料称为半导体。与导体和绝缘体相比，半导体材料的发现是最晚的，直到20世纪30年代，当材料的提纯技术改进以后，半导体的存在才真正被学术界认可。

       半导体材料是一类具有半导体性能、可用来制作半导体器件和集成电路的电子材料，半导体材料是半导体工业的基础，它的发展对半导体技术的发展有极大的影响。

       半导体在集成电路、消费电子、通信系统、光伏发电、照明、大功率电源转换等领域都有应用，如二极管就是采用半导体制作的器件。

       无论从科技或是经济发展的角度来看，半导体的重要性都是非常巨大的。大部分的电子产品，如计算机、移动电话或是数字录音机当中的核心单元都和半导体有着极为密切的关联。从科学技术和经济发展的角度来看，半导体影响着人们的日常工作生活。

       半导体产业链发展阶段
       半导体产业链发展至今，经历了三个阶段：第一代半导体材料以硅为代表；第二代半导体材料砷化镓也已经广泛应用；而第三代半导体材料主要分为碳化硅和氮化镓，相比前两代半导体材料，第三代半导体材料具有更高的禁带宽度，高击穿电压，电导率和热导率，在高温高压高功率和高频领域已经替代前两代半导体材料。

       随着科技不断发展的需求，我们现在所说的“终极半导体”就是金刚石，作为超宽禁带半导体材料的一员（禁带宽度5.5eV），具有一系列优异的物理和化学性质，如高载流子迁移率、高热导率、高击穿电场、高载流子饱和速率和低介电常数等，这使其在高新科技尖端领域中，特别是电子技术中得到广泛关注，被公认为是最具前景的新型半导体材料。基于这些优势，使用超宽禁带半导体材料可以使新一代电子器件变得更小、更快、更可靠且更高效。这有助于减少电子元件的质量、体积以及生命周期成本，同时允许设备在更高的温度、电压和频率下工作，也使得电子器件使用更少的能量却可以实现更高的性能。

       宽禁带半导体尤其是金刚石在高频高压条件下具有广泛且不可替代的应用优势和前景，被认为是制备下一代高功率、高频、高温及低功率损耗电子器件最有希望的材料，被业界誉为“终极半导体”。也就是最近新闻中提到的相关研究进展。

       国产替代势不可挡

       近几年，美国对华科技政策封闭的消息有目共睹，从中兴困境到华为芯片断供，半导体承担着保护国内产业战略安全的责任，供应链国产化的趋势不可避免，因此，国内半导体企业亟需走上独立自强的道路，抢占全球半导体市场份额，虽然我国在金刚石行业处于产量的领先地位，但是在终极半导体方面与世界先进国家还存在很大差距，半导体产品迭代快速，技术革新迅速，需要我国在政策和资金扶持下增强竞争力，向终极半导体高端市场发起进攻。