從人才、科研和成本優(yōu)勢(shì)，看陜西半導(dǎo)體集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展（2）

二、西安有潛力成為寬禁帶半導(dǎo)體技術(shù)創(chuàng)新中心

第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)是陜西半導(dǎo)體集成電路產(chǎn)業(yè)的特色優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)。寬禁帶半導(dǎo)體材料也稱為第三代半導(dǎo)體材料，它是指禁帶寬度在2.3eV及以上的半導(dǎo)體材料，典型的是碳化硅(SiC)、氮化鎵(GaN)、金剛石等。寬禁帶半導(dǎo)體材料主要用于制造功率半導(dǎo)體器件，大功率LED，半導(dǎo)體激光器，以及高溫、高頻、高功率微波器件等，廣泛應(yīng)用在5G通信、能源、電動(dòng)汽車、高鐵動(dòng)車、航空航天、國(guó)防軍工等重要領(lǐng)域。寬禁帶半導(dǎo)體材料及其制成的芯片和器件，以及制造和應(yīng)用形成的相關(guān)產(chǎn)業(yè)稱為第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)。陜西是我國(guó)寬禁帶半導(dǎo)體技術(shù)科研實(shí)力最強(qiáng)和應(yīng)用基礎(chǔ)最好的地區(qū)，西安極有潛力發(fā)展成為我國(guó)寬禁帶半導(dǎo)體技術(shù)的創(chuàng)新中心。

在教育和科研領(lǐng)域，中國(guó)科學(xué)院郝躍院士是我國(guó)寬禁帶半導(dǎo)體著名學(xué)者和專家。他長(zhǎng)期從事新型寬禁帶半導(dǎo)體材料和器件、微納米半導(dǎo)體器件與高可靠集成電路等方面的科學(xué)研究與人才培養(yǎng)，是國(guó)家重大基礎(chǔ)研究(973)計(jì)劃項(xiàng)目首席科學(xué)家、國(guó)家有突出貢獻(xiàn)的中青年專家和微電子技術(shù)領(lǐng)域的著名專家。他在氮化鎵(GaN)、碳化硅(SiC)等寬禁帶半導(dǎo)體功能材料和微波器件、半導(dǎo)體照明短波長(zhǎng)光電材料與器件研究和推廣、微納米CMOS器件可靠性與失效機(jī)理研究等方面取得了系統(tǒng)的創(chuàng)新成果[1]。西安電子科技大學(xué)在氮化鎵(GaN)領(lǐng)域的成果，一是高性能氮化鎵基外延材料方面取得豐碩成果，部分指標(biāo)達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。二是提出了微波功率器件新型絕緣柵氮化鎵結(jié)構(gòu)，突破了關(guān)鍵技術(shù)，大大提升器件效率，在國(guó)際上具有重要影響。該校在碳化硅(SiC)領(lǐng)域的成果，一是碳化硅材料生長(zhǎng)和功率器件制備研究方面取得突破性進(jìn)展。二是攻克了碳化硅高功率器件仿真和制備等多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。三是成功研制出多款具有國(guó)際較高水平的高性能碳化硅功率器件，研究成果居于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。西安科技大學(xué)和西安理工大學(xué)在碳化硅的材料、生長(zhǎng)設(shè)備和外延制備方面也居于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先地位[6]。

在產(chǎn)業(yè)方面，有領(lǐng)先的功率半導(dǎo)體器件及系統(tǒng)解決方案提供商龍騰半導(dǎo)體股份有限公司；有專注高速功率集成技術(shù)的高端模擬IC設(shè)計(jì)公司陜西亞成微電子股份有限公司；有從事大功率半導(dǎo)體測(cè)試系統(tǒng)研發(fā)、生產(chǎn)和銷售的開爾文測(cè)控技術(shù)有限公司；有電力半導(dǎo)體器件封裝測(cè)試企業(yè)西安派瑞功率半導(dǎo)體變流技術(shù)股份有限公司(西安電力電子研究所的全資子公司)；有專業(yè)從事電子元器件測(cè)試、篩選、物理和實(shí)效分析及相關(guān)服務(wù)的西安西谷微電子有限責(zé)任公司；有大功率IGBT、大功率半導(dǎo)體器件制造和封裝測(cè)試企業(yè)西安中車永電電氣有限公司、西安衛(wèi)光科技有限公司等；有LED芯片制造企業(yè)西安中為光電科技有限公司、陜西新光源科技有限責(zé)任公司等。

在應(yīng)用領(lǐng)域，陜西在新能源汽車、充電樁、儲(chǔ)能裝置、電力裝備、高鐵動(dòng)車、5G通信設(shè)備、航空航天、國(guó)防軍工等領(lǐng)域均有大量的下游用戶，包括華為、中興、西電集團(tuán)、比亞迪、吉利、中車集團(tuán)、特銳德等行業(yè)龍頭企業(yè)，為第三代半導(dǎo)體的市場(chǎng)推廣提供了得天獨(dú)厚的條件。

在寬禁帶半導(dǎo)體技術(shù)產(chǎn)學(xué)研合作方面，陜西半導(dǎo)體先導(dǎo)技術(shù)中心已擔(dān)當(dāng)大任，通過整合校企資源，構(gòu)建設(shè)計(jì)服務(wù)、測(cè)試服務(wù)、工藝服務(wù)、培訓(xùn)服務(wù)、人才創(chuàng)業(yè)、成果轉(zhuǎn)化、合作交流、投融資服務(wù)等技術(shù)服務(wù)平臺(tái)，通過開展政產(chǎn)學(xué)研用合作，努力探索在技術(shù)研究與產(chǎn)品工程化之間提高創(chuàng)新能力，降低成本與風(fēng)險(xiǎn)的陜西半導(dǎo)體集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展之路。

三、西安發(fā)展半導(dǎo)體集成電路產(chǎn)業(yè)的優(yōu)勢(shì)

1.人才優(yōu)勢(shì)。陜西高校和科研院所眾多，是我國(guó)半導(dǎo)體集成電路人才的培養(yǎng)基地。陜西共有高校90余所，從事微電子專業(yè)的科研機(jī)構(gòu)20余家。陜西高校中微電子科學(xué)與工程相關(guān)專業(yè)在校學(xué)生近 10 萬人，年輸送畢業(yè)生 2 萬余人，占全國(guó)的14%。在中國(guó)科學(xué)評(píng)價(jià)研究中心、武漢大學(xué)中國(guó)教育質(zhì)量評(píng)價(jià)中心聯(lián)合中國(guó)科教評(píng)價(jià)網(wǎng)推出《2017-2018年中國(guó)大學(xué)及學(xué)科專業(yè)評(píng)價(jià)報(bào)告》中關(guān)于微電子學(xué)科的排名，西安電子科技大學(xué)、西安交通大學(xué)和西北工業(yè)大學(xué)分列 3、5、7 位。在國(guó)家支持高校建設(shè)或籌建國(guó)家示范性微電子學(xué)院名單中，陜西有西安電子科技大學(xué)、西安交通大學(xué)和西北工業(yè)大學(xué)三所高校在列。

陜西12所高校和研究所招收微電子學(xué)與固體電子學(xué)專業(yè)的研究生，每年畢業(yè)博士約90人、碩士約720人，排名全國(guó)第一。加上本科生，每年畢業(yè)生人數(shù)約2370人。隨著一線城市生活成本居高不下，西安吸引人才的政策力度加大，畢業(yè)生留在西安發(fā)展的意愿上升。以2018年西安某高校微電子專業(yè)應(yīng)屆碩士研究生為例，年平均薪酬接近20萬元，主要去向城市為西安、上海、北京、成都、深圳，前兩者人數(shù)比例分別約為 40%和 30%[6]。

陜西行業(yè)從業(yè)人員約6萬人，專業(yè)技術(shù)人員約占全國(guó)的1/6。此外，眾多職業(yè)技術(shù)學(xué)校每年輸送的技工可達(dá)上萬人，這些形成了陜西發(fā)展半導(dǎo)體集成電路產(chǎn)業(yè)的人才優(yōu)勢(shì)。                             

圖5.西安各高校和院所微電子專業(yè)年畢業(yè)人數(shù)占比

(來源：參考資料6)

2.科研優(yōu)勢(shì)。西安綜合科技實(shí)力僅次于北京、上海，位居全國(guó)城市第三位。自1965年西安微電子技術(shù)研究所(航天771所)研制出我國(guó)第一臺(tái)航天專用微型計(jì)算機(jī)、第一塊集成電路、第一塊微處理器(CPU)至今，陜西省一直是我國(guó)重要的半導(dǎo)體集成電路領(lǐng)域的教育、科研與生產(chǎn)制造基地之一，誕生了我國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展史上的許多第一。陜西半導(dǎo)體集成電路方面的國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)機(jī)構(gòu)5個(gè)，省部級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室23個(gè)，省級(jí)工程(技術(shù))研究中心21個(gè)，省級(jí)校企合作新型研發(fā)平臺(tái)2個(gè)，省級(jí)制造業(yè)創(chuàng)新中心1個(gè)，詳見圖6。

與沿海新興工業(yè)城市相比較，陜西半導(dǎo)體集成電路企業(yè)更貼近能源、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、高端裝備、新材料、航空航天和國(guó)防軍工等工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用市場(chǎng)，更貼近行業(yè)研究和領(lǐng)域應(yīng)用的大院大所，更貼近國(guó)家的重大急需，具有了解行業(yè)應(yīng)用的便利性，具有企業(yè)和院所合作創(chuàng)新的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。

圖6.陜西半導(dǎo)體集成電路科研平臺(tái)(來源：參考資料6)

3.成本優(yōu)勢(shì)。隨著三星、美光、華為、中興等眾多知名半導(dǎo)體集成電路企業(yè)來西安設(shè)立公司、分公司或研發(fā)中心，西安人才、科研、成本的優(yōu)勢(shì)凸顯。近年西安及周邊生態(tài)環(huán)境大大改善，“三河一山”綠色生態(tài)長(zhǎng)廊新增城市綠道100多公里，綠地600多萬平方米，城市及周邊的河流遍布數(shù)十個(gè)濕地公園，水清草綠，空氣清新，宜人宜居。西安飲食品種豐富，價(jià)格實(shí)惠。農(nóng)副產(chǎn)品貼近原產(chǎn)地，新鮮便宜。最重要的是與一線城市相比，西安房?jī)r(jià)是當(dāng)?shù)卦滦降?～2倍，而沿海一線城市房?jī)r(jià)是當(dāng)?shù)卦滦降?～5倍。生活成本和經(jīng)營(yíng)成本較低是陜西招商引資和吸引人才的絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。

4.合作優(yōu)勢(shì)。100多家芯片設(shè)計(jì)公司、8家晶圓制造企業(yè)、13家芯片封裝測(cè)試企業(yè)、70多家半導(dǎo)體和芯片業(yè)的支撐企業(yè)、12所設(shè)立了半導(dǎo)體和微電子相關(guān)專業(yè)人才培養(yǎng)的高校和院所、20多家從事半導(dǎo)體和微電子技術(shù)研究的科研機(jī)構(gòu)、28個(gè)國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)機(jī)構(gòu)和省部級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、24個(gè)省級(jí)工程(技術(shù))研究中心和校企合作研發(fā)平臺(tái)等，構(gòu)成了陜西政產(chǎn)學(xué)研合作的主體，他們可依托陜西省半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)、陜西半導(dǎo)體先導(dǎo)技術(shù)中心、陜西省半導(dǎo)體應(yīng)用產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟、陜西省半導(dǎo)體技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟、西安電子信息產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟、國(guó)家集成電路設(shè)計(jì)西安產(chǎn)業(yè)化基地、陜西光電子集成電路先導(dǎo)技術(shù)研究院、西安芯禾匯網(wǎng)絡(luò)科技有限公司等公共服務(wù)平臺(tái)，開展卓有成效的政產(chǎn)學(xué)研用合作。

四、西安發(fā)展芯片產(chǎn)業(yè)的一些思考

1.發(fā)展半導(dǎo)體集成電路產(chǎn)業(yè)既是國(guó)家重大急需，也是陜西省促進(jìn)高科技產(chǎn)業(yè)的抓手。面對(duì)美國(guó)對(duì)我國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)的打壓和圍堵，我國(guó)發(fā)展自主可控的半導(dǎo)體集成電路產(chǎn)業(yè)已成為國(guó)家戰(zhàn)略，已成為近期國(guó)家重大急需。新中國(guó)成立以來，陜西高校、軍工科研單位、“三線”單位為我國(guó)“兩彈一星”工程、航空航天和國(guó)防事業(yè)、現(xiàn)代化工業(yè)體系建設(shè)做出了巨大貢獻(xiàn)。在新時(shí)代，陜西要在發(fā)展自主可控的半導(dǎo)體集成電路產(chǎn)業(yè)的事業(yè)中永立潮頭，再立新功。同時(shí)，也需要以半導(dǎo)體集成電路技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)發(fā)展來支撐和帶動(dòng)陜西新一代信息技術(shù)、智能汽車、航空航天、高端裝備、新能源和新材料等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

2.發(fā)展半導(dǎo)體集成電路產(chǎn)業(yè)亟待加強(qiáng)政產(chǎn)學(xué)研合作，充分發(fā)揮西安人才、科研和成本優(yōu)勢(shì)。產(chǎn)學(xué)研合作是科學(xué)知識(shí)和科技成果應(yīng)用于產(chǎn)業(yè)，并進(jìn)行技術(shù)迭代升級(jí)的必由之路，是高科技產(chǎn)業(yè)發(fā)展的力量源泉。陜西發(fā)展半導(dǎo)體集成電路產(chǎn)業(yè)，首先要珍惜已有的人才、科研和成本優(yōu)勢(shì)，重視產(chǎn)學(xué)研合作。政府需要積極參與其中，積極創(chuàng)造有利條件，促進(jìn)高校和科研院所走進(jìn)企業(yè)，重視科研成果“最后1公里”的實(shí)用性開發(fā)、應(yīng)用和完善；促進(jìn)企業(yè)走進(jìn)高校和科研院所，提出企業(yè)新需求、應(yīng)用反饋和完善建議。要用實(shí)用化的技術(shù)成果、孵化出的科技創(chuàng)新企業(yè)、促進(jìn)高科技產(chǎn)業(yè)不斷壯大的具體數(shù)據(jù)來衡量產(chǎn)學(xué)研合作的成效。

3.大力加強(qiáng)科技創(chuàng)新載體建設(shè)，支撐政產(chǎn)學(xué)研合作，吸引和培育陜西高科技產(chǎn)業(yè)有生力量。目前，深圳因生活成本太高，吸引內(nèi)地高校人才的能力正在減弱，正在花大力氣、花大資金自建高校。陜西已有高校和人才培養(yǎng)的優(yōu)勢(shì)，需要在留住人才、吸引人才、吸引投資和吸引企業(yè)上下大工夫。建議一是大力加強(qiáng)創(chuàng)新載體建設(shè)，包括公共技術(shù)平臺(tái)、眾創(chuàng)空間、產(chǎn)業(yè)孵化基地、行業(yè)協(xié)會(huì)和產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟等。二是依托創(chuàng)新載體加強(qiáng)政產(chǎn)學(xué)研合作，促進(jìn)中小民營(yíng)高科技企業(yè)初創(chuàng)、孵化和發(fā)展，以人才、科研和成本優(yōu)勢(shì)，吸引海歸和外地高科技人才來陜西創(chuàng)業(yè)發(fā)展。

深圳非常重視科技創(chuàng)新載體建設(shè)，重視依托科技創(chuàng)新載體來孵化和促進(jìn)民營(yíng)高科技企業(yè)發(fā)展。平時(shí)，這些中小民營(yíng)高科技企業(yè)數(shù)量雖多，但對(duì)城市稅收貢獻(xiàn)并不大。但是，當(dāng)高科技和新經(jīng)濟(jì)機(jī)遇到來時(shí)，其中的優(yōu)秀企業(yè)就會(huì)抓住機(jī)遇，搶占發(fā)展先機(jī)，贏來爆發(fā)式成長(zhǎng)。就會(huì)不斷涌現(xiàn)像華為、中興、比亞迪、騰訊、大疆、匯頂、江波龍等成長(zhǎng)型科技企業(yè)龍頭，推動(dòng)城市高科技產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。與沿海一線城市相比，內(nèi)地政府資金實(shí)力有限，建議把有限的資金優(yōu)先投入到科技創(chuàng)新載體建設(shè)上來，并不斷創(chuàng)新體制機(jī)制，營(yíng)造適合高科技產(chǎn)業(yè)發(fā)展的環(huán)境，大力吸引海外人才、沿海人才、風(fēng)險(xiǎn)投資和高科技企業(yè)來陜西發(fā)展。

后記：深圳高科技產(chǎn)業(yè)發(fā)展史是廣大中小民營(yíng)科技企業(yè)充分利用靈活的體制機(jī)制，以應(yīng)用市場(chǎng)為導(dǎo)向，以技術(shù)創(chuàng)新為動(dòng)力，不斷發(fā)展壯大的歷史。筆者認(rèn)為其他城市可以借鑒的經(jīng)驗(yàn)有兩條，一是政府要努力營(yíng)造中小企業(yè)創(chuàng)新發(fā)展氛圍，二是城市要培育和保有一定規(guī)模的中小民營(yíng)科技企業(yè)集群。有了第一條就會(huì)有第二條，有了第二條就猶如有了一定規(guī)模的苗圃，其中一定會(huì)冒出茁壯成長(zhǎng)的好苗子。機(jī)會(huì)是留給有準(zhǔn)備的企業(yè)。當(dāng)遇到高科技產(chǎn)業(yè)重****展機(jī)遇時(shí)，積蓄了實(shí)力的中小科技企業(yè)就會(huì)脫穎而出，就會(huì)不斷涌現(xiàn)出許多成長(zhǎng)型科技企業(yè)龍頭。陜西半導(dǎo)體集成電路產(chǎn)業(yè)****展的希望在于，揚(yáng)長(zhǎng)避短，充分發(fā)揮人才、科研和成本優(yōu)勢(shì)，大力加強(qiáng)科技創(chuàng)新載體建設(shè)，大力加強(qiáng)政產(chǎn)學(xué)研用合作，大力營(yíng)造中小科技企業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的氛圍，大力培育和壯大中小民營(yíng)科技企業(yè)集群，未來的產(chǎn)業(yè)騰飛一定會(huì)早日到來。

參考資料：

1.郝躍院士，百度百科：https://baike.baidu.com/item/%E9%83%9D%E8%B7%83/6654015

2.三星西安項(xiàng)目，百度百科：https://baike.baidu.com/item/%E4%B8%89%E6%98%9F%E8%A5%BF%E5%AE%89%E9%A1%B9%E7%9B%AE/16174299

3.西安晚報(bào)報(bào)料臺(tái)，簽了！三星70億美元再投西安！相當(dāng)于再造一個(gè)西安三星廠！，搜狐網(wǎng)：https://www.sohu.com/a/168620172_348961，2017.8.31

4.長(zhǎng)安范兒，開工了！70億美元，三星西安二期項(xiàng)目正式開建！，搜狐網(wǎng)：https://www.sohu.com/a/226629528_355339，2018.3.28

5.何曉寧，以第三代半導(dǎo)體為突破口，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同發(fā)展，搜狐網(wǎng)：https://www.sohu.com/a/337502647_439726，2019.8.30

6. 陜西省半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)，2020年陜西半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究報(bào)告，2020.7.1

7.方雯，從數(shù)據(jù)看西安半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展，百度：https://baijiahao.baidu.com/s?id=1680669077863277521，2020.10.16

8. ICCAD年會(huì)，ICCAD 2020魏少軍教授現(xiàn)場(chǎng)演講內(nèi)容官方發(fā)布！，騰訊網(wǎng)：https://mp.weixin.qq.com/s/BeFLZgQwNQPM43KkxHZ0dA， 2020.12.10

9.原點(diǎn)新聞，西安奕斯偉硅產(chǎn)業(yè)基地項(xiàng)目建設(shè)刷新我國(guó)建設(shè)大硅片制造項(xiàng)目的最快速度，西安網(wǎng)：http://o.xiancity.cn/system/2020/12/28/030808975.shtml，2020.12.28