本文原创，请勿抄袭和搬运，违者必究
美国人率先发现并掌握了硅材料的核心技术，所以美国在前几代半导体材料上有很大的优势，相关标准都是以美国技术为准的。
但是从第三代半导体材料开始，中国的优势开始显现了。不仅如此，中国芯片新突破，西安邮电大学在第四代半导体材料上立功了，外媒：美封锁的是谁？
在所有的芯片材料中，硅的应用范围是最广的，研发的配套技术也是最深入的。人类从砂砾中提取高纯度的硅，然后在高温下熔化成圆柱形的硅晶柱，也就是常说的“硅锭”。
这还只是开始，切割工具需要把“硅锭”切割成硅片，并打磨抛光成晶圆。芯片的原型就有了，配合后续的光刻，封装测试等步骤，硅基芯片就打造成功了。
人类利用硅制造大量的电子芯片，形成如今的信息技术体系，几乎所有的电子设备都离不开硅基芯片的支持。但人类对硅基芯片的探索已经到了一个极限，摩尔定律即将走到尽头。
要想打破摩尔定律，还得从新材料，新工艺等方面入手，于是人类从第一代硅半导体材料发展到了如今的第四代。
其中在第四代半导体材料方面，中国芯片获得新突破，西安邮电大学研发团队在8英寸硅片上制备出了高质量的氧化镓外延片，意味着在超宽禁带半导体领域取得关键突破。
除此之外，中国科学技术大学微电子学院也传来好消息，龙世兵教授课题组带领团队，首次研发出了氧化镓垂直槽栅场效应晶体管，再次为国产半导体积累更多氧化镓材料的核心技术。
从第一代半导体材料到如今的氧化镓，半导体材料都经历了哪些发展历史呢？中国又取得了怎样的进展？
人类最早研发半导体材料的历史可以追溯到1833年，电子学之父法拉第发现了第一代半导体材料硫化银，这种材料的电阻会随着温度上升而降低。
这具有很好的导电特性，所以为人类发展半导体打下了基础。但真正推动第一代半导体材料发展的其实是硅，1959年，美国物理学家杰克·基尔比发明了世界上第一颗硅基芯片，这标志这电子元器件转向微型晶体管。
人类可以在微小的集成电路中容纳几百万根晶体管，在硅基芯片的基础上，不断微缩晶体管密度，缩短线宽，降低制程工艺。从微米突破到纳米，再到如今的3nm，每一次的突破都是硅材料提供夯实基础。
但硅材料已经不满足性能需求了，而且有些应用领域的集成电路可以找到更好的替代品。比如第二代半导体材料砷化镓，锑化铟可以广泛应用于光纤通信，传输速度是硅基电子芯片的1000倍。
而第三代半导体材料氮化镓，碳化硅可以用在显示，电力领域，耐高温的特性还被用于充电器。
硅基芯片性能再强，也未必能满足所有的使用场景，所以研究多样化的半导体材料一直是人类努力的方向，直到如今的第四代半导体氧化镓材料，再次扩展了半导体行业的可能性。
除了材料上的变化，禁带宽度也有很高的升级。硅禁带宽度只有1.12eV，属于窄禁带半导体。到了第四代的氧化镓，禁带宽度增加到了4.84eV，属于超宽禁带半导体。
随着禁带宽度的增加，芯片在极端环境中的表现就越好。
半导体材料的发展历史跨度非常大，早期的半导体材料发明应用是被国外主导，可是从第三代半导体材料开始，中国的突破越来越多，甚至在第四代半导体材料领域，中国取得的进展已经处于国际前沿水准。
放眼全球，也很少有国家在8英寸硅片上实现氧化镓的制备，更别说12英寸了。若中国能从材料上入手，掌握核心技术，并逐步攻克工艺制程，半导体设备等产业链，有望在底层技术摆脱对美国的依赖。
有外媒表示，美封锁的是谁？目前来看，美国是在作茧自缚，大搞芯片封锁措施不但没有阻碍中国的脚步，还给众多美企施加经营压力，营收利润双双暴跌，仿佛也被美国给封锁了。
如果美国还不回头，只会越陷越深，而中国半导体在西安邮电大学，中国科学技术大学等高校的努力下，一定能取得更大的进步。
同意的请点赞，欢迎转发，留言和分享。
