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钛媒体APP|中芯国际创始人张汝京最新发言：美国对中国制约的能力没那么强，但不能掉以轻心( 二 )


以下为张汝京的演讲和问答 ， 来自微信公号“阿皮亚（ID：APPIA-ANTICA）”：简谈第一到第三代半导体我跟大家讨论一下第一到第三代半导体的科普 。
第一代的半导体材料 ， 最早用的是锗（germanium） ， 后来再从锗变成了硅（silicon） ， 因为硅的产量多 ， 技术开发的也很好 ， 所以基本上已经完全取代了锗 。
但是到了40纳米以下 ， 锗的应用又出现了 ， 锗硅通道可以让电子流速度很快 。
所以第一代的半导体材料中 ， 硅是最常用的 。 现在用的锗硅在特殊的通道材料里会用到 ， 将来会涉及到碳的应用 ， 这都是后话 。
这些材料在元素周期表里都是4价的 ， IV A组的碳、硅、锗、锡、铅 ， 都属于第一代 。
第二代是使用复合物的 ， the compound semiconductor material（复合半导体材料） 。 我们常用的是砷化镓（gallium arsenide）或者磷化铟（indium phosphide）这一类材料 ， 这些可以用在功放领域 ， 早期它速度比较快 。

但是因为砷（arsenide）含剧毒 ， 所以现在很多地方都禁止使用 ， 所以砷化镓的应用还是局限在高速的功放功率领域 。
而磷化铟则可以用来做发光器件 ， 比如说LED里面都可以用到 。
到了第三代 ， 更好的化合物材料出现了 ， 包括碳化硅（silicon carbon）、氮化镓、氮化铝等等 ， 这些都是3、5族的元素化和形成的 。
碳化硅在高电压、大功率等领域有着特别的优势；氮化镓的转换频率（switching frequency）可以很高 ， 所以常被用在高频功放器件领域；氮化铝用于特殊领域 ， 民用会涉及得比较少 。
另外还有一些半导体是比较特别的 ， 不知道该归入第几代 ， 时间上它们是贯穿第二、第三代 。
主要集中在2、6族的元素 ， 是由周期表中排在II B和VI A的元素化合形成的 ， 比如锑化镉（CdTe）、锑化汞（HgTe）或是碲镉汞（HgCdTe）等等 。
这些材料的用途非常的特别 ， 工艺也比较复杂 ， 基本上民间很少用到它 ， 但它们也还属于半导体的范畴 。
以上就是关于三代半导体材料的简要介绍 ， 一会儿讨论的时候 ， 我们可以尽量讨论一些细节 。

美国对中国制约的能力没有那么强问：从2018年中兴 ， 包括2019年华为被美国纳入实体名单以来 ， 半导体产业最热的两个概念就是国产替代和弯道超车 。 两年来 ， 整个中国半导体产业面临着美国的各个层面的封锁 ， 请问你如何看待中国半导体产业的所谓国产替代和弯道超车？
张汝京：我常常不太了解为什么要弯道超车 ， 直道就不能超车吗？
其实随时都可以超车 ， 弯道超车不是捷径 ， 反而是耗时费力的方法 ， 这是我的看法 。
目前 ， 美国对中国的高科技产业有很多限制 ， 但这不是从现在才开始的 。
早在2000年之前 ， 就已经出现所谓巴黎统筹委员会（简称“巴统” ， 于1994年解散） ， 也是一个国际间的技术封锁 。
最近出现的就是《瓦森纳协定》 ， 都是对某一些国家实行高科技技术、材料和设备等的禁运 。
2000年 ， 我们回到大陆建Foundry厂的时候 ， 这些限制都还存在 ， 但小布什政府对于中国还是比较支持的 ， 他任期内逐渐开放了一些限制 。
我们当时在中芯国际从0.18微米级别的技术、设备和产品要引入中国大陆 ， 都要去申请许可 。
0.18微米、0.13微米我们都去美国申请了 ， 而且得到美国政府4个部门的会签 ， 包括美国国务院、商务部、国防部和能源部 。

能源部比较特殊 ， 它是怕我们做原子弹之类的武器 ， 但我们不做 ， 所以能源部通常都会很快的去通过 。
所以这个限制是一直存在的 ， 但是2000年以后逐渐的减少了 ， 我们就从0.18微米一直到90纳米、65纳米 ， 45纳米都能申请获批 。
而且45纳米的技术还是从IBM转让来的 ， 这在当时是相当先进的 。 此后 ， 我们又申请到了32纳米——这个制程可以延伸到28纳米 。


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