Isoladores topológicos:
Materiais que são condutores na superfície, mas isoladores por dentro,permitindo a construção de dispositivos eletrónicos com perda de energia zero e superando o gargalo da geração de calor dos semicondutores tradicionais.

Materiais bidimensionais
Materiais como o grafeno e o dissulfeto de molibdênio (MoS2), cuja espessura a nível atómico permite uma resposta de ultra-alta frequência e potencial para eletrónica flexível.

Pontos quânticos e cristais fotónicos:
Utilizando efeitos de confinamento quântico para regular a estrutura da banda de energia, alcançando a integração multifuncional de luz, eletricidade e calor.

Biossemicondutores:
Materiais auto-montados baseados em ADN ou proteínas, compatíveis com sistemas biológicos e circuitos electrónicos.

Forças motrizes essenciais:
As demandas tecnológicas disruptivas, como a inteligência artificial, as interfaces cérebro-computador e a supercondutividade à temperatura ambiente,estão a impulsionar os semicondutores para uma evolução inteligente e biocompativel.

III. Oportunidades da China:

De "seguir" para "correr lado a lado"

Descobertas tecnológicas e implantação da cadeia industrial

• Semicondutores de terceira geração:
  A China alcançou a produção em massa de substratos de SiC de 8 polegadas, com MOSFETs SiC de grau automotivo implantados com sucesso por fabricantes de automóveis como a BYD.
   

• Semicondutores de quarta geração:
  Instituições como a Universidade de Correios e Telecomunicações de Xi'an e o Instituto CETC 46 avançaram na tecnologia de epitaxia de óxido de gálio de 8 polegadas, juntando-se às fileiras dos principais players do mundo.

Apoio político e de capital

• O "14o Plano Quinquenal" nacional designa os semicondutores de terceira geração como uma área chave.
   

• Os governos locais criaram fundos industriais no valor de centenas de bilhões de yuans.
   

• Nos 10 Melhores Avanços Tecnológicos de 2024, foram reconhecidas realizações como dispositivos GaN de 6 ′′ 8 polegadas e transistores de óxido de gálio, indicando avanços completos na cadeia de suprimentos.
   

IV. Desafios e caminhos para o avanço
 

Engarrafamentos técnicos

• Preparação do material:
  O crescimento de cristal único de grande diâmetro tem baixas taxas de rendimento (por exemplo, o óxido de gálio é propenso a rachaduras) e o controle de defeitos é extremamente desafiador.

• Confiabilidade do dispositivo:
  Os padrões para testes de vida útil em condições de alta frequência e alta tensão ainda não estão totalmente estabelecidos e as certificações de nível automotivo são longas.
   

Deficiências da cadeia industrial

• Dependência de equipamentos importados de alta qualidade:
  Por exemplo, as taxas de produção doméstica de fornos de crescimento de cristais de SiC são inferiores a 20%.

• Ecossistema de aplicação fraco:
  As empresas a jusante ainda preferem dispositivos importados; a substituição doméstica exigirá orientações políticas.
   

Abordagens estratégicas de desenvolvimento

• Eu...Colaboração indústria-universidade-investigação:
  Aprenda com modelos como a Aliança de Semicondutores de Terceira Geração," abordar conjuntamente as tecnologias essenciais através da colaboração entre universidades (como a Universidade de Zhejiang e o Instituto de Tecnologia de Ningbo) e empresas.

• Concorrência diferenciada:
  Concentrar-se em mercados incrementais como a nova energia e as comunicações quânticas para evitar o confronto direto com gigantes da indústria tradicional.

• Cultivação de Talentos:
  Estabelecer fundos especiais para atrair os melhores estudiosos do exterior e promover o desenvolvimento de disciplinas como "Chip Science and Engineering".
   

Do silício ao óxido de gálio, a evolução dos semicondutores é uma saga da humanidade desafiando os limites da física.

Se a China conseguir aproveitar a oportunidade que a quarta geração de semicondutores oferece e posicionar-se estrategicamente para os materiais da quinta geração,Pode alcançar um "excedente de mudança de faixa" na corrida tecnológica global.

Como disse o acadêmico Yang Deren: "A verdadeira inovação requer a coragem de trilhar caminhos não trilhados".
Neste caminho, a ressonância da política, do capital e da tecnologia determinará o futuro da indústria de semicondutores da China e sua jornada para as estrelas e o mar.