厦门市第三代半导体产业的现状与发展对策研究

马承柏

在知识经济时代，高科技是决定一个国家综合国力和竞争能力的重要因素。以碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN）为代表的第三代半导体，具有高频、高效、高功率、耐高压、耐高温、抗辐射能力强等优越性能，是支撑新一代移动通信、能源互联网、高速轨道交通、新能源汽车、消费类电子等产业自主创新发展和转型升级的重点核心材料和电子元器件，与节能减排、智能化、信息安全等发展需求和趋势高度吻合，已成为全球新兴产业竞争的焦点和半导体高技术研究的前沿。这将成为人类数字化、智慧化水平的新标志。

国家和福建省的野十四五”规划和二〇三五年远景目标都将发展包括第三代半导体在内的新材料新技术列入战略性新兴产业，《厦门市国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标》指出，构建以新一代信息技术为核心支柱，生物医药与健康、新材料为新兴主导，数字创意和海洋高新为特色地标，柔性电子、新型显示、第三代半导体、空天技术动力、高端装备等为未来赛道的野1+2+2+X”新兴产业发展体系，推动厦门市新兴产业高质量发展。

厦门市第三代半导体产业的现状、特点及亮点

厦门第三代半导体产业包括产业链上游材料、装备、外延，中游芯片，下游封装及应用，以及相关配套产品及产业生态等所组成的产业。涵盖第二代半导体以砷化镓（GaAs）和磷化铟（InP）为代表的化合物半导体及第一代半导体以硅（Si）和锗（Ge）等元素为代表的微电子产业,并辐射到小部分的金刚石、氧化镓（Ga2O3）、氮化铝（AlN）等超宽禁带半导体。

1.产业现状

当前，厦门市第三代半导体产业主要包括电力电子半导体、射频半导体和光电半导体等3个子产业链（群），企业群已拥有三安光电、三安集成、乾照光电、光莆股份、信达光电、通士达照明、华联电子、瀚天天成、士兰明镓、士兰集科、芯光润泽、科华恒盛、金龙新能源汽车等200多家企业。据不完全统计，2020年厦门第三代半导体产业的直接产值106.76亿元（仅统计材料、器件及模块等），带动其他相关产值610亿元。其中，电力电子半导体及射频半导体直接产值仅有15.38亿元 （仅统计材料、器件及模块等），带动其他相关产值65.02亿元；光电半导体直接产值91.38亿元（仅统计材料、器件及模块等），带动其他相关产值544.98亿元。

2.产业特点

（1）电力电子半导体方面产业链雏形已现

电力电子半导体产业链（群）主要集中在SiC电力电子半导体领域，主要产品包括SiC材料的外延、芯片、设计、器件封装、模块、应用等环节。虽然企业总体数量不多，行业集聚度不强，企业创新实力有待加强，应用环节相对弱小且分散，但目前已形成了产业链的雏形，其中，三安集成已处于我国产业前列，其6英寸的SiC外延、芯片已批量供货，二极管器件已通过AECQ车规级验证；瀚天天成在4耀6英寸的SiC外延片研发和生产最为成熟，其部分产品的品质处于全国领先水平。

（2）射频半导体产业链较短

射频半导体产业链 （群）主要集中在砷化镓GaAs/磷化铟InP/氮化镓GaN等材料的射频半导体领域，产品包括外延、芯片、器件封装、模块等，三安集成公司自成系统，相关企业数量极少，在设计、应用、装备、材料及配套等环节的企业严重缺乏。

（3）光电半导体产业链特色鲜明，具备一定竞争力

厦门为我国重要光电半导体重镇，形成了以野创新、品质、专业、专注”为产业特色的产业集聚区，汇集三安光电、乾照光电、光莆股份等一批上市龙头骨干企业，产业群企业已达180多家，这些龙头骨干企业结合市场发展需要，正积极进行产业转型升级，如向第三代半导体的电力电子半导体/射频半导体行业转型升级或在光电半导体行业转型升级。

（4）部分环节已形成初步辐射功能

厦门市第三代半导体产业辐射已扩散到全国及全省，尤其向闽西南协同发展区的泉州、漳州、龙岩和三明等地辐射扩散，其中，毗邻厦门的泉州芯谷产业园（包括南安分园区、安溪分园区、晋江分园区）和漳州的长泰、云霄等光电园区，厦门产业辐射和扩散作用显著。

3.产业亮点

（1）上游外延芯片具有国内先进优势

厦门为国内第三代半导体产品技术水平最高、品种最全、品质最高的产业集聚城市。其中，光电半导体LED芯片方面，厦门市大约占全国的40%左右。三安集成公司在电力电子半导体和射频半导体方面，已初步完成从外延芯片到封装模块环节的产业链布局；三安光电公司在光电半导体方面，为国内规模最大、品种最全、综合实力最强的企业；瀚天天成公司的SiC外延片，技术水平已达国内第一梯队。

（2）下游LED光源类应用产品具有国际先进优势

厦门是国际高端LED光源类应用产品的设计、制造和出口最为集中的基地，在全球产业分工体系中，厦门为该类产品知名度最高、品质最高的城市。在出口高峰年份，出口数量曾高达全球25%；全国LED室内照明前十大出口企业中，20%耀40%都集中在厦门市。

（3）Mini-LED、深紫外LED等新产品的产业化水平全国领先

厦门的这些产品已具备全国产业技术优势，市场占有率正快速提升。光莆电子、瑶光半导体等企业，在全国率先研发出消杀阻断新冠病毒传播的冷链智控防疫系统、便携智能消毒器等产品，快速将新冠病毒消杀阻断在冷链物流上。

产业SWOT分析

厦门发展第三代半导体产业，既有优势又有劣势，在全球需求及技术快速发展的当下，机遇与挑战并存，现将产业竞争力分析如下。

厦门市第三代半导体产业竞争力分析表

厦门市第三代半导体产业发展对策

1.发展思路

以市场为导向，以野强基础、补短板、抢未来、优生态”为原则，立足厦门，辐射福建全省，携手全国其他地区（尤其是台湾地区），展望全球，发挥政府在营造环境、产业促进、推动创新与应用方面的协调作用，加快培育以SiC、GaN等为代表的第三代半导体产业链（群）,进一步完善产业生态，形成厦门特色的国际化区域竞争优势。

2.发展领域

（1）重点领域

大力培植发展第三代半导体全产业链，重点发展SiC/GaN的材料、外延与芯片、封装、应用产品及装备等。近期重点发展4耀6英寸的SiC/GaN外延片及芯片；未来瞄准大尺寸（8英寸）外延片及芯片等产业化。

（2）关键技术方向

根据产业技术发展趋势及厦门市产业技术基础，厦门市重点发展SiC功率电子（电力电子等）、GaN功率电子（射频电子等）、LED照明（与AI技术及大数据等融合集成技术，与现代农牧林业、医疗、健康等融合技术等）、深紫外LED、Mini/Micro-LED等新型显示、第三代半导体传感器及其他化合物半导体等关键技术，其中，其他化合物半导体包括Si/GaAs/InP微波通信半导体、光通信激光器、红外LED光电耦合模块等。

（3）创新体系及平台

在充分发挥厦门市已有的中国福建能源材料科学与技术创新实验室 （嘉庚创新实验室，Tan Kah Kee Innovation Laboratory）、厦门大学国家集成电路产教融合创新平台、微纳光电子材料与器件教育部工程研究中心、厦门国创中心先进电驱动技术创新中心等近40个国家、省及市级的创新平台的基础上，争创国家第三代半导体产业技术南方创新中心（厦门），建设厦门市第三代半导体失效分析与可靠性检测中心、厦门第三代半导体产业知识产权研究及维权中心、产业孵化器及加速器等公共服务平台，并推出对产业技术具有较大引领和示范作用的示范工程。

3.发展路径

（1）管理创新，完善管理机制

设立包括第三代半导体、新型显示等未来产业组成的厦门市未来产业培养工程协调领导小组、协调领导小组办公室、专家咨询委员会、产业各园区及第三代半导体产业技术创新联合体等管理机构，共同构建从上到下、全方位、多层次的未来产业培育协调体系，形成全市一盘棋的产业发展局面。

（2）规划先行，加快实施系列组合拳

统一规划，统筹实施，发展产业核心竞争力。鼓励本地企事业单位创新研发，针对野卡脖子”工程及厦门市产业的重大技术、关键技术等，进行揭榜攻关或联合协同攻关，加速行业区域创新中心构建；有计划、有步骤地培养和造就各类高素质的人才，建立厦门第三代半导体人才需求信息数据库，鼓励全球产业人才前来创新创业；培育龙头骨干企业，发挥对产业链的集聚及辐射作用；进一步完善产业链及产业生态建设。

（3）加大招商引智力度，完善产业投融资体系

精准招商引智；设立厦门市第三代半导体产业发展基金，进一步完善多层次、多渠道的产业投融资体系，推动产业跨越式发展。

（4）加强对台合作，加速构建产业集聚辐射区域

进一步加强与台湾相关产业的交流与合作，吸引台湾第三代半导体企业来厦门投资建厂或创业，形成两岸产业深度融合效应；加速与全省尤其是闽西南协同发展区的泉州、漳州等地产业协同和合作，进一步打造海峡西岸乃至全国的产业集聚和辐射区域。