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日科学家开发节能半导体材料 应用于电动汽车

日期: 来源:参考消息网收集编辑:半导体

5月19日报道 《日本经济新闻》5月14日报道,名古屋大学教授天野浩利用为他赢得诺贝尔奖的研究成果——蓝色发光二极管(LED)成功研发出节能效果出众的半导体材料。目前已经找到了将这一材料应用于空调等家电产品的办法。天野教授还与丰田汽车工业公司和电装公司等民间企业合作,力争在两年内降低成本并投入实际使用。

报道称,2014年,天野教授与名城大学的赤崎勇博士、美国加州大学的中村修二博士共同获得了诺贝尔物理学奖。天野的研究成果——利用氮化镓制成的蓝色LED也广受赞誉。他这一次同样是以氮化镓为原料,研发出了能够操控电力的“功率半导体”。

报道介绍,研究人员制造出了约1毫米见方的一小块半导体,它能够稳定传输家电使用过程中所需的10安培电流。如果用在存储大量数据的服务器或者空调等电器上的话,将可以节省近10%的耗电量。

报道称,氮化镓在加工成半导体的过程中原本容易出现缺陷,产生热量,导致材料劣化。天野教授等研究人员提高了材料的耐久性,即便有缺陷出现也难以导致材料劣化。找到了解决耐久性问题的办法后,新材料也就达到了商用水平。通过与民间企业合作,预计两年后成本将降至此前的百分之一。

报道称,据悉,一旦制造成本降至百分之一以下,这种新产品就有望替代使用硅和碳化硅制造的现有功率半导体。

报道称,功率半导体材料不仅可以用于家电,在研发竞争激烈的电动汽车领域也备受期待。天野教授的目标是在未来进一步推动此次研发出的新材料在电动汽车上的应用。

报道介绍,该研究项目是由文部科学省发起,以天野教授为核心,联合丰田汽车等约40家企业共同开展的。企业和大学带来了各自的实验数据,攻克了在实用化方面存在的问题。原本阻碍氮化镓半导体元件在家电产品上使用的大电流问题也找到了解决的办法,技术难题被全部扫清。

包括日本在内的很多国家都争相研究半导体技术。图为硅衬底LED芯片。新华社

【延伸阅读】出海记|日本半导体企业呈颓势 中美企业在日高薪纳贤

5月10日报道 日媒称,东芝在招聘半导体技术人员方面正在伤脑筋。由于存储器需求的扩大,东芝计划在三重县四日市市和岩手县北上市相继起用新制造厂房,但未能招聘到足够的技术人员。瑞萨电子等同行的裁员也告一段落,其他竞争企业也通过高额薪酬争取经验丰富的人才。

日本仅剩一家半导体存储器企业

据《日本经济新闻》网5月10日报道,5年前,瑞萨、索尼、富士通和松下相继推进裁员,当时日本的跳槽市场充斥半导体技术人员。但是,裁员已告一段落,社会招聘也日趋困难。据Recruit Career统计显示,半导体行业的有效求人倍率在有可比数据的2014年1月以来的约4年里,从0.52倍提高至2.56倍,超过所有行业的平均水平。

在应届毕业生招聘方面,也人才严重不足。日本的电子大型企业在90年代相继缩小半导体业务,结果电子工学专业的学生减少。

东芝存储器生产的NAND型闪存价格目前呈现下跌态势。与之竞争的韩国三星电子的DRAM则表现强劲,在盈利能力上,差距正在扩大。

报道称,东芝存储器已是日本国内最后一家半导体存储器企业。在得到关注的出售谈判和巨额投资的背后,技术人员的招聘成为意想不到的制约。

国内外企业争抢半导体技术人才

报道称,在日本国内,半导体产业往往被视为夕阳产业。但形成鲜明对比的是,世界市场在突破40万亿日元的如今,仍保持年率2位数增长。在美国、韩国和中国台湾地区,30岁时年收入便超过1000万日元的技术人员很多。

此时,中美半导体企业也纷纷来日招揽人才,甚至日本国内其他行业也对半导体人才产生兴趣。

报道称,从JR川崎车站徒步4分钟可达的一栋办公楼的9层,有一家日本人不熟悉的企业入驻。企业名是JYM技术株式会社,登记簿上的设立目的是“半导体集成电路的技术开发”,3月12日注册。这家企业实际上是中国国有企业紫光集团旗下的半导体存储器开发企业——长江存储科技(YMTC)。

报道称,据说中国国家基金投入相当于3万亿日元的资金,委托长江存储科技建设存储器工厂,可以说是半导体行业的“台风眼”,现在已开始在日本展开活动。

《日本经济新闻》报道称,长江存储科技2016年秋在美国硅谷开设了研发基地。从存储器巨头美国美光科技等处挖来技术人员,以40人的规模启动研发工作。川崎市基地的面积可供100人工作。相关人士透露,刚刚在日本启动了招聘活动。

以川崎站为起点的JR南武线沿线有大型电子企业建立研发基地。丰田2017年夏季因在主要车站张贴电气类技术人员的招聘广告而成为话题。有分析认为,长江存储科技选择川崎站,是因为容易招聘东芝、富士通和NEC等的技术人员。

智能手机、数据中心、汽车……,半导体的买家多种多样,存储器市场呈现一片活跃。世界大型厂商相继启动增产,半导体技术人员的争夺战日趋激烈。

“待遇800万日元以上,招聘人数无上限”,东芝的半导体技术人员2月突然接到人才中介猎头人员的邮件。邮件接下来写道,“仅限有能力推动美光科技的项目走向成功的人士”

美光科技的首席执行官(CEO)是担任东芝的合资伙伴闪迪(Sandisk)CEO的Sanjay Mehrotra。Sanjay Mehrotra认为“日本人擅长细致的改善活动”。美光科技随着取消年初宣布的与美国英特尔的合作,将自主推动闪存开发,因此开始挖东芝的技术人员。

作为招聘技术人员的竞争对手,汽车企业也在崛起。由于自动驾驶技术等的普及,半导体的作用将扩大,精通半导体的技术人员很抢手。2017年底,电装从东芝的四日市工厂挖走了开发团队,成为日本半导体行业内的一个话题。

4月26日,长江存储公司内展示的国家存储器基地沙盘和建设现场照片。(新华社)

【延伸阅读】日媒:中国吸收先进半导体技术 美对华“科技战”恐难奏效

5月8日报道 日媒称,中国正在吸收先进半导体技术。《日本经济新闻》获悉,软银集团旗下的半导体设计巨头——英国ARM控股将通过在华合资企业加快向当地企业提供技术。

据《日本经济新闻》网站5月7日报道,ARM控股在智能手机等移动产品半导体市场具有压倒性份额。2017年9月,在中国广东深圳成立合资“ARM mini China”,最初被认为只是负责客户支持等有限业务的基地。但到今年4月底,允许当地客户使用ARM技术的授权提供等主要业务已从ARM控股转移至中国合资企业。

“并未受到试图限制对中国企业支援的美国等的压力,中国方面有能力吸收技术”,中国的半导体行业相关人士认为,ARM控股的本土化取得进展,背后存在对美国行动的警惕感。

据《日本经济新闻》网站报道,ARM控股对当地合资的出资比例仅为49%,其余51%以中国投资者为中心。在运营上,中国方面的意向容易得到体现。

报道称,由于IT(信息化技术)产业的增长将带来半导体需求的迅速扩大,中国市场对于世界半导体大型企业来说,充满巨大魅力。

报道还称,此外,培育半导体产业的中国决心也很强烈。地方政府通过补贴等举措吸引企业。

报道认为,美国企图通过制裁来阻止尖端产品供给和技术转让,但积极应对“科技战”的中国会出现像ARM这样,担心制裁而推动企业本土化的现象,所以美国的所谓“高科技制裁”的效果恐难以有效。

【延伸阅读】日媒文章:中国为国产半导体产业打造基石

5月7日报道 《日本时报》网站5月5日刊载文章称,中国近年来已经取得了长足的进步。一些企业正在为移动电话和其他技术设计半导体。同时,中国对从事较老旧技术的工厂的大量投资让经理人、工程师和科学家在如何经营半导体制造企业方面获得了一些重要经验。这些努力或许为中国国产半导体产业奠定了基石。

文章称,一名中国商业巨头说,他已经为中国在国内制造半导体做好准备。对中国政府来说,这是一个长期目标。由于美国对某些技术出口实施限制,现在这是一个重要目标。

文章称,半导体是电器的基本部件。从移动电话到超级计算机都要使用它。虽然中国早就掌握了用别处生产的半导体制造产品的技术,但它不想只是充当一个组装者。它渴望成为产品和创意的发明人,尤其在自动驾驶汽车这类先锋产业。因此,它需要自己的半导体。

文章认为,这不是一个小挑战。中国目前是世界最大的芯片市场,但它只制造国内使用的半导体的16%。中国每年进口大约2000亿美元的半导体,这个资金规模超过了石油进口。为了培养国内产业,政府已经大幅削减芯片制造商的税收,并计划投资320亿美元,以成为设计和制造方面的世界领袖。

文章称,制造半导体需要投入巨额的前期资本,并要花10年或更长时间才能看到回报。2016年,仅英特尔公司就在研发方面投入了127亿美元。没有多少中国企业有这种能力或经验来理性地从事这类投资。

文章称,中国似乎认识到了这个问题。自2000年以来,它已经从补贴半导体的研究和生产转向进行股本投资。它希望,市场力量可以发挥更大作用。

文章称,对中国来说,或许最大的长期挑战是获得技术。

文章称,一个合理的解决方案是从美国企业购买技术,或同它们结成伙伴关系。日本、韩国等的前沿企业都采用了这条路径。

文章称,然而,中国不能这么做。它收购美国半导体企业的努力往往因为“安全原因”而受阻。

文章认为,尽管存在这些障碍,中国近年来已经取得了长足的进步。一些企业正在为移动电话和其他技术设计半导体。同时,中国对从事较老旧技术的工厂的大量投资让经理人、工程师和科学家在如何经营半导体制造企业方面获得了一些重要经验。

文章称,这些努力或许为中国国产半导体产业奠定了基石。

【延伸阅读】中国加紧推进半导体国产化 日媒:中国或掌握定价主导权

4月24日报道 日媒称,世界的半导体行情已开始显现出源自中国的波动迹象。加紧推进半导体国产化的中国已全面启动设备投资。

《日本经济新闻》4月24日的报道称,预计最早将在2018年底开始向市场供应尖端产品三维NAND型闪存芯片。曾在液晶面板等众多产业出现的产品供给过剩也可能在半导体领域引发价格下跌。

“两三年前我们根本不相信(中国企业)能顺利推进,但现在感觉不一样了”,日本大型半导体制造设备厂商爱德万测试(Advantest Corporation)的销售负责人难掩吃惊。

中国大型半导体企业紫光集团旗下的长江存储科技在湖北省武汉市推进的三维NAND的量产项目,爱德万测试的销售负责人称“估计将在2018年底到2019年迅速实现量产”。

报道称,三维NAND被应用于智能手机和数据中心的存储装置。与传统的平面产品相比,每一枚芯片的存储容量大大增加。虽然中国计划量产的产品与世界最尖端的三维NAND相比还存在距离,不过据称试制品的成品率正在不断提高。

中国在2015年公布的“中国制造2025”战略中提出培育半导体产业。对于在电子设备制造领域握有很高份额的中国来说,半导体是最主要的进口产品。改善贸易收支离不开半导体自给率的提高。

报道称,为此,中国地方政府竞相利用优惠政策吸引国内外的半导体相关企业。将在杭州市新设晶圆工厂的日本半导体企业Ferrotec Holdings Corporation就表示“受到了多地市政府的邀请”。

国际半导体设备与材料协会(SEMI)预测,2018年中国的半导体制造设备市场规模将同比增长四成,增至113亿美元。从包含外资厂商的中国工厂的这一数据来看,中国的市场规模将跃升至全球第二,仅次于韩国,占据整体市场的两成。

报道称,不仅如此,如今甚至已经出现依赖中国企业稳定供货的半导体产品。那就是NAND的上一代产品、搭载于家电和汽车的NOR型闪存。由于面向汽车和有机EL面板的需求扩大,“中国的代工企业成为各方争夺的‘香馍馍’”(半导体商社的营业负责人)。

据报道,在智能手机需求下滑等背景下,当前NAND的行情表现疲软。不过每年的年初一向是需求下滑的时期。不少观点认为,到了启动年底商战用智能手机零部件采购的2018年夏季前后,NAND将再次陷入缺货状态。

那么前景如何呢?据《日本经济新闻》报道,英国调查公司IHS Markit首席分析师南川明表示“2020年以后的NAND供需取决于长江存储科技”。如果将该公司的计划全部计算进去,最早将在2021年出现供大于求。预计容量256GB的NAND价格在2019年~2021年每年将以约二到三成的速度下跌。也就是说,2017年平均单价7美元的价格预计到2021年将降至2.4美元。

报道称,中国旺盛的内需也将有助于半导体产业的培育。预计继智能手机之后,数据中心将成为下一个快速增长的市场。继北美IT巨头之后,腾讯和阿里巴巴集团等中国企业正在扩大投资。

报道称,很多人认为长江存储“目前仅限于供应低端产品”。该公司还面临如何确保技术人员等课题。

不过,在中国制造商份额扩大的中小尺寸液晶面板市场,当初也是以面向中国智能手机厂商的低端产品为中心开始普及。如今,日韩制造商具有优势的高精细产品与中国产品的价格差已缩小到一成左右。

报道认为,眼下出现的中美贸易摩擦,半导体也成为焦点。

据报道,中国半导体材料制造商表示“不会盲目销售半导体,导致供需失衡”。但从供需两个层面来看,可能会迎来中国掌握定价主导权的时代。

资料图:4月11日,复旦大学微电子学院教授张卫、周鹏团队成员刘春森在实验室内将硅片放入仪器。近日,复旦大学微电子学院教授张卫、周鹏团队实现了具有颠覆性的二维半导体准非易失存储原型器件,开创了第三类存储技术,写入速度比目前U盘快一万倍,数据存储时间也可自行决定。这解决了国际半导体电荷存储技术中“写入速度”与“非易失性”难以兼得的难题。(新华社)

【延伸阅读】日媒:日本对华出口创新高 半导体和金属加工设备是主力

4月19日报道 日媒称,2017年度,日本的出口额创下仅次于2007年度的历史第二高。对中国等亚洲国家出口的半导体和金属加工设备拉动了整体出口。

据《日本经济新闻》网站4月18日报道,日本财务省4月18日发布的贸易统计速报(以通关数据为准)显示,2017年度(截至2018年3月)日本出口额同比增长10.8%,增至79.2219万亿日元(1日元约合0.05862人民币)。这一数字创下自雷曼危机前的2007年度以来的最高水平。日本对中国等亚洲国家的半导体出口大幅增长。在出口表现坚挺的背景下,出口额减去进口额所得的贸易收支连续两年保持顺差。不过受原油价格上涨等因素影响,进口额也出现增加,顺差额收窄。

报道称,日本的出口额创下仅次于2007年度的历史第二高。对中国等亚洲国家出口的半导体和金属加工设备拉动了整体出口。日本对亚洲出口额增长13.1%,达43.4485万亿日元。其中,对华出口额大幅增长18.3%,达15.1871万亿日元。均对亚洲和对华出口额创历史新高。

对美国出口额为15.1819万亿日元,时隔两年再次增长,并创下10年来的最高值,汽车出口出现增长。

报道称,2017年度日本贸易收支为顺差24559亿日元,减少38.2%。在原油价格上涨的背景下,进口额增长13.6%,增至76.7660万亿日元,导致贸易顺差额收窄。来自亚洲的手机和半导体等电子零部件的进口也出现增长。来自德国的汽车进口出现增加。来自欧盟的进口额刷新了历史最高纪录。

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