未来3年有望翻10倍的5大半导体黑马，全球缺芯加速国产替代

自3月开始，宝岛台湾，遭遇半个多世纪以来最严重的一次干旱，岛内严重缺水。

那么，台湾缺水将 对全球半导体产业链产生什么影响？

对国内半导体产业链又有哪些机会？

哪些公司又有望受益呢？

本期社长就来和你分析一下，要看到最后[可爱]

要知道，半导体芯片生产的每个环节都离不开大量用水。这对于拥有台积电等半导体巨头，且代工市场占全球65%的台湾而言，可谓重大打击。一旦缺水局面得不到缓解，全球缺芯局面恐将进一步恶化。

但从另一方面来看，缺芯也将倒逼需求端扩产大潮的强劲增长，作为全球半导体产业链重地，中国大陆半导体市场规模约占全球25%，且还在不断上升。

这也就意味着，设备环节和制造环节，都将在国产替代逻辑下充分受益。国内5大半导体潜力龙头，有望迎来黄金发展期。#半导体# #芯片#

总市值：217亿

晶方 科技 成立于2005年，长期专注于传感器领域的封装测试及专业代工业务。是全球第二大CIS晶圆级芯片封测服务商。

2020年净利同比增长252%，这其中，封测业务，毛利率高达80%。 这在全行业都实属难得。

不仅如此，据社长了解，实际上，早在2007年，晶方 科技 就成功研发出拥有自主知识产权的超薄晶圆级芯片封装技术，不仅彻底改变了封装行业，更使高性能，小型化的摄像头模块成为可能。

而 得益于车载摄像头在 汽车 智能化、网联化的趋势下快速兴起，公司将长期受益。

总市值：243亿

从服装巨头，转型锂电龙头，即使是在“神仙”汇集的A股，这样的故事也足够魔幻。而成立于1992年的杉杉股份，正是故事的主角。杉杉股份业务涵盖锂离子电池材料、电池系统集成以及服装、创投等业务。 是国内唯一一家从服装企业成功转型为新能源产业的领军企业。

目前已实现碳硅负极材料量产，其中，正极年产量6万吨，负极年产量8万吨，电解液年产量4万吨，综合产能位列全球第一。

而从杉杉股份先后与澳大利亚锂矿公司Altura以及洛阳钼业签订合作协议来看，社长觉得杉杉股份已不再满足于锂电龙头的地位，它正在尝试以锂电材料为基础，撬动整个新能源产业版图。

总市值：345亿

立昂微成立于2002年，是国内少有的具有硅材料及芯片制造能力的完整产业平台，业务横跨半导体硅片及功率器件两大细分赛道，一体化优势明显。同时，凭借强劲的研发实力，立昂微目前 已切入安森美、中芯国际、华润微等国内外知名企业供应链，盈利水平逐年提升 。

从2016年到2020年前三季度，立昂微营收增速始终保持在30%左右。其中，12英寸半导体硅片相关技术已于2017年通过正式验收，标志着立昂微已走在我国大尺寸半导体硅片生产工艺的前列。

而就在今年3月，立昂微宣布募投52亿扩充12寸硅片产能，加码布局功率景气赛道，从这个角度看，社长认为硅片龙头腾飞，指日可待。

总市值：382亿

士兰微成立于1997年，经过二十多年的发展，已经从一家纯芯片设计公司，发展成为目前国内为数不多的，集设计与制造一体化的综合型半导体厂商。主要产品包括集成电路、半导体分立器件、LED产品等大类。

得益于士兰微，完全走的是自主知识产权的道路，截至2021年1月初已经有部分技术水平领先的国产设备通过工艺验证，比原定验收时间缩短50%。

除此以外，士兰微智能功率模块的技术水平已排进全球前十，在行业需求快速增加、公司自身相对竞争优势明显的背景下，社长预计未来几年，公司IPM模块的营业收入将会持续快速成长。

总市值：1210亿

闻泰 科技 是目前国内最大的手机代工ODM企业，早在2015年，闻泰 科技 的代工产品出货量，就已经成为全球第一。

在这里社长特别要提到一点，目前，全球主流手机品牌厂商，只有vivo和苹果全部采用自研设计，其他的公司，包括三星、华为，都是要和ODM厂合作的，尤其以性价比著称的小米，75%的手机，都由ODM公司代工。

这也是为何闻泰 科技 的业绩能一直保持在较高水平。数据显示，即便是在 全球智能手机市场低迷的过去四年里，闻泰的年均复合增长率高达94.37% 。

而随着闻泰 科技 在2020年对全球领先的 汽车 功率半导体厂商，安世半导体的全资收购，未来有望深度受益于 汽车 电动化的快速发展。

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你看好哪个公司，评论区一起聊一聊[可爱]

以上观点仅供参考，不作为你的 *** 作依据！

在人类 科技 发展的历程中，每一种新材料的发现，都把人类支配自然的能力提升到一个新的高度，追溯 历史 的长河，无论哪个时期，哪个国家，只要拥有了先进的材料基础，就会引领世界的发展方向。

七十多年前，美国物理学家费曼提出了一个伟大的构想：

“如果有一天，可以按人的意志排列一个个原子，将会产生怎样的奇迹？”

费曼不愧为最伟大的量子力学大师，因为他知道在微观粒子尺度上，物质的物理、化学和生物学特性都会和宏观尺度下的原物质大相径庭。因此，若能重建物质的原子排列方式，就能彻底改变物质的属性，这将对未来的 科技 、工程和医学等领域产生极为深远的影响。

01

碳是一种非常神奇的元素， 它既有一定的金属性（原子失去电子的能力），也有一定的非金属性（原子得到电子的能力），但两种属性都不强，所以碳元素具有“模棱两可”的状态。

这种中性的原子状态，消除了碳原子的化学极性。失去了极性，就有了更多的可能：

碳不是地球上含量最多的元素（排名第十二），但其拥有的化合物种类却是所有元素中最丰富的。

因而地球上绝大多数的重要化合物，都离不开碳的身影，比如 氨基酸 就是以碳元素为基础的碳链，DNA的基本组成单位 脱氧核苷酸 ，也是长长的碳链，所有地球生命都可以叫做碳基生命。

在日常生活中，我们也会常常接触到许多含碳的物质，从较软的石墨到最硬的钻石，尽管组成物质都是碳元素，但是由于 碳原子排列方式 不同，它们展现出的 材质特性 也完全不同。

钻石的产量和价格决定了它并不能走入寻常百姓家。而科学家在分离石墨时发现，它们的碳原子会紧密连接而成二维蜂窝状晶格结构，科学家将这种碳原子结构称为 石墨烯 ，其具有一大堆的神奇特性：

比如发生破损时，只需要用含有碳原子的物质接触，它就能进行自我修复；有超高的透光率，看起来几乎就是透明的；有极高的力学、导电和导热的性能等等。

所有这些优异的特性，都让科学家们垂涎欲滴， 可是即便我们完全清楚这种材料的特性——在微观尺度上有着不同寻常的结构，但想要把它们制造出来，却是一件非常困难的事情。

简单说来，若能从石墨片表面撕下1个碳原子那么厚的薄薄一层，我们就获得了石墨烯。

可是，即便科学家们想尽了各种办法，其中包括氧化还原法、取向附生法、化学气相沉积法等等。但这些方法制造出来的石墨烯，要么是不够均匀，要么就是成本过于高昂。

直到2004 年 ，英国科学家 安德烈·盖姆 和 康斯坦丁·诺沃瑟洛夫 发明了一种非常简单的方法——“机械剥离法”：

就是从高定向热解石墨中剥离出石墨片，然后将石墨片的两面粘在一种特殊的胶带上，撕开胶带，就能把石墨片一分为二。不断地重复这样的 *** 作，石墨片越来越薄，最后，再用溶液把胶带溶解掉，得到仅由一层碳原子构成的薄片，这就是石墨烯。

凭借这种简单有效的“撕胶带”方法，两位科学家获得了2010年度的诺贝尔物理学奖 。

但是，这种制取石墨烯的方法依然有缺陷：

理论上使用胶带总是可以把石墨一分为二，可是胶带上的胶也并不总是均匀的，这会导致石墨烯的完整性被破坏，所以这种方法制取的石墨烯通常都是几微米大小的碎片。

看来人类若想在微观状态下获取新型材料，此时仅仅是看到了一丝曙光而已……

不过，值得庆幸的是，如今有一种加工精度已到纳米级的（1原子约为0.1纳米）技术—— “光刻”， 已经发展得非常成熟可靠：

这种方法是将半导体硅材料在 紫外光 的照射作用下，利用 光学 化学反应 和 化学 物理刻蚀 的方法，将细微到纳米级的电路图复刻到硅单晶表面。

经过光刻加工的硅芯片也可以算作是一种特殊材料，因为通过加工精度细微到纳米级的微观结构，可以使硅芯片在通电后可以具备传递、计算和存储等神奇的功能（需要软件的配合）。

但目前有一个难点是，当硅芯片的加工精度突破5纳米后，便已经到达它的物理极限——引发电子的隧穿效应，此时的芯片便会不受控制地产生漏电现象，导致芯片的功耗明显增加。

因此， 除了撕胶带法和光刻技术，我们还需要寻找另外一种制造具备神奇特性新材料的方向 ：

“ 比如直接 *** 纵原子得到所需的新结构材质。”

02

实际上，我们对单个原子的 *** 纵早就实现了。1989年9月28日，IBM阿尔马登研究中心的物理科学家、IBM院士 多恩·艾格勒 成为人类 历史 上第一个控制和移动单个原子的人。

当年11月11日， 艾格勒 和他的团队用扫描隧道显微镜 *** 控35个氙原子，拼写出了“I、B、M”三个字母，由此开启了人类 *** 纵原子的新纪元。

扫描隧道显微镜发明于1981年，作为一种扫描探针显微术（分辨率为纳米级）工具，它其实是没有镜片的，靠的是一个针尖和样品之间的隧道电流来测量样品表面。它可以观察和定位单个原子。此外，扫描隧道显微镜的最大贡献是：

在4K（-269.15 ）低温的超高真空下可以利用探针尖端精确 *** 纵单个原子：

利用导电探针尖与样品表面的隧穿电流，为探针尖端原子和衬底原子提供可控的相互作用力。

可是，扫描隧道显微镜所观察的材料必须具有一定程度的 导电性 ，这便决定了它的局限性：

“对半导体材料的观测效果要差于导体，而对于绝缘体则根本无法直接观察。”

1985年，物理学家格尔德·宾宁又“魔力上身”，联合IBM公司苏黎世研究中心的 克里斯托夫·格贝尔、斯坦福大学的加尔文·奎特共同 发明出了一种使非导体也可以采用类似扫描探针显微镜观测的机器——原子力显微镜。

这是一种可用来研究包括绝缘体在内的材料表面结构的分析仪器，属于一种接触式的显微镜，它利用探针与样品间的接触力，得到样品的表面形貌。原子力显微镜同样具有诸多优点：

“可以提供真正的三维表面图；不需要对样品作任何特殊处理，在常压下甚至在液体环境下都可以良好工作；可以用来研究生物宏观分子，甚至是活的生物组织。”

那么，把二者相互结合在一起便会产生大于1+1 2的效果，2017年2月13日，IBM的科学家们用扫描隧道显微镜结合原子力显微镜突破了一项重大科研成果：

他们用扫描隧道显微镜的针尖手工“敲打”原子，首次成功合成并捕捉到能稳定存在4天之久的三角烯分子。

长期以来，科学家们一直认为三角烯分子根本无法以晶体形式合成，因为它们会不受控制地聚合。

三角烯是一种由六边形 碳原子 环状构成的分子材料，与石墨烯极为相似，不过和成片状展开的石墨烯不同，三角烯中仅含六个六边形碳环，并呈现出类似于三角形的形状。

由于这种不寻常的排列方式会产生两个不成对的电子，使得三角烯极易被氧化，难以稳定存在。所以三角烯分子自1950年被捷克科学家埃里希·克拉尔首次预测以来，一直未能被人工合成。

因此，为了验证实验是否成功，IBM团队成员对生成物的形状、对称性、磁性等特性进行研究。结果发现，生成物确实呈现出三角形结构，而且能在铜表面稳定存在。另外两个未配对的电子也表现出一种特别的电子自旋现象，使得三角烯在分子水平上呈现出磁性。

那么，自从石墨烯面世后，研究者普遍认为石墨烯是一种抗磁材料——即 石墨烯没有磁性 以及不能被磁化。现在碳原子呈三角烯结构竟然具有非常独特的 磁性性能 。这无疑颠覆了人们的固有认知，甚至可以带动一个改写 历史 的领域兴起——碳基磁性材料的时代来临：

“这意味着碳原子的三角烯结构可以用来构建量子计算机及自旋电子器件等。并且 这一 *** 作结果可进一步带来更多颠覆性的技术，最终目标便是能够制造任意的分子结构。”

03

当然， *** 纵原子这一设想不能只有一种方法，1970年，美国物理学家亚瑟·阿什金发现：

“激光束产生的力可以推动分布在水或者空气中的微小粒子，并且散射的激光也会对微粒产生明显的推力。”

1986年， 阿什金 做了一个实验：

他用一束聚焦的激光来照射粒子，激光的散射光与激光本身组成了一个陷阱，像镊子一样把粒子固定住了，这就是著名的 光镊 ，阿什金也因此被称为“光镊之父”。

在观看了这个实验后，阿什金在贝尔实验室的同事，华裔科学家 朱棣文 大受启发，他立即投入了相关的研究。

朱棣文发现，激光的压力可以让高速运动的原子和分子减速，并且让它们冷却下来。他用来自不同方向的多束激光，把原子控制住。1997年，朱棣文幸运地凭借着激光冷却和捕获原子的方法，先于阿什金获得了诺贝尔物理学奖，成为第五位获得诺奖的华裔科学家。

一直到2018年，已经96岁高龄的阿什金，终于等来了他的诺贝尔奖。他发明的光镊，也是目前最有希望参与活体细胞甚至是基因编辑的技术原理：

“”光镊可以非接触、无损伤地 *** 纵活体物质，并且它产生的压力适合于生物细胞、亚细胞以及原子物理的研究。”

每当我们认为科学的发展已经到了瓶颈的时候，这些可爱的科学家们总会让我们看到新的希望。未来可期！

#2021生机大会#

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