2022年8月，华盛顿划下一道红线：第四代半导体材料氧化镓、金刚石，严禁对华出口。

三年不到，回旋镖来了。2025年3月，杭州一家企业直接把一颗8英寸氧化镓单晶摆上了台面，刷新全球纪录。与此同时，吉林大学实验室里，一种比天然钻石更硬的“六方金刚石”横空出世。西方还在搞技术封锁，中国已经把“围墙”变成了“地基”。

这场仗，美国想把中国困死在硅时代，结果却逼出了一个甚至开始领跑第四代半导体的对手。

终极材料的“物理降维打击”

这不是一次简单的材料升级，这是一场物理层面的“降维打击”。

翻开吉林大学刘冰冰团队发表在《NatureMaterials》上的论文，你会看到一个令人窒息的结论：他们合成出了“六方金刚石”。

别把这东西和钻戒混为一谈。在半导体领域，金刚石被称为“终极功率半导体材料”。它的介电击穿强度是硅的33倍，带隙是硅的5.5倍。

这意味着什么？意味着在同样的尺寸下，金刚石芯片理论上能处理50000倍的电力。把这东西装进雷达或者电动车里，性能提升不是百分之几，而是几何级数的暴涨。

以前西方有个傲慢的论调：立方金刚石的应用有局限，硬度不够极致，热稳定性差点意思。中国团队这次直接换了一条赛道。

他们利用高温高压，让石墨经历了一个独特的“后石墨相”转变，直接造出了高质量的六方金刚石块材。

硬度更高，热稳定性更卓越。这项技术直接打破了立方金刚石的应用天花板，为中国在超硬材料领域抢下了一张王牌。

就在金刚石突破的同时，另一种“明星材料”——氧化镓，也在中国完成了从实验室到生产线的惊人跨越。

氧化镓之所以强，是因为它能承受超高电压，而且成本极低。但它有个致命死穴：散热差。导热能力只有硅的五分之一，一通电就发烧，一发烧就炸管。

西方国家在这个问题上卡了很久，试图用昂贵的单晶金刚石做散热底座，结果成本高到离谱，根本没法量产。

再看中国怎么解决的？西安电子科技大学郝跃院士团队，拿出了一个极具中国智慧的方案：“石墨烯三明治”。

他们引入石墨烯作为“翻译官”，夹在氧化镓和多晶金刚石之间。这个缓冲层直接解决了两种材料“晶格乱长”的冲突，让界面热阻狂降到了传统技术的十分之一。

美国人还在为散热成本发愁，中国人已经把“导热王者”金刚石和“高压明星”氧化镓强行撮合在了一起。这不叫弯道超车，这叫换道超车。

尺寸战争，日本的防线被击穿

在半导体晶圆领域，“尺寸”就是话语权。晶圆越大，切出的芯片越多，边缘浪费越少，成本越低。

这曾是日本人的绝对领地。日本的Novel Crystal Technology（NCT）公司，早在2021年就量产了4英寸氧化镓晶圆，并死死盯着6英寸的目标，试图在产业链上筑起高墙。

如果你看2022年的行业报告，日本从衬底研发到设备制造，几乎是全产业链领先。他们甚至规划好了剧本：等到2025年，用成熟的工艺收割全球电动车市场。

但中国企业的“迭代速度”不讲武德。

把目光聚焦到杭州镓仁半导体这家公司。2022年，他们搞出2英寸；2023年，4英寸；2024年，6英寸。这速度就像开了挂一样，一年上一个台阶。

到了2025年3月5日，真正的“核弹”扔下来了：全球首颗8英寸氧化镓单晶。

这个“8英寸”意味着什么？

意味着中国氧化镓衬底可以直接兼容现有硅基晶圆厂的8英寸生产线。不需要推倒重来建新厂，现有的设备改一改就能用。这直接扫平了产业化最大的门槛。

不仅如此，8英寸晶圆能切割出的小芯片数量，是4英寸的四倍。这一下就把成本打到了地板上。

与其说是技术突破，不如说是商业模式的屠杀。当日本还在打磨4英寸良品率的时候，中国已经把8英寸铺到了起跑线上。

再看另一家中国企业——富加镓业。他们没走寻常路，搞出了“垂直布里奇曼法（VB法）”。

这种方法不仅成本低，而且生长速度快，单锭厚度能达到20毫米以上。

2024年12月，他们率先在国内搞定4英寸VB法晶体；紧接着2025年9月，6英寸VB法单晶也拿下了。

更狠的是，他们连“铲子”都自己造。富加镓业自主研发了VB法晶体生长设备，直接把西方设备卡脖子的手给剁了。

日本以为自己在领跑，回头一看，中国不仅追上来了，还顺手把赛道给扩宽了。

这场尺寸战争的背后，是中国在第四代半导体领域“全体系”的觉醒。从材料合成到晶体生长，从设备制造到工艺验证，中国正在把每一个环节的短板补齐。

封锁失效，从被动到主动的战略反攻

美国商务部2022年的那纸禁令，现在看来简直就是一封“战书”。他们认为氧化镓的耐高压特性对军事太重要，必须锁死。

确实，氧化镓是制造高功率器件的绝佳材料，能把战机雷达、电磁弹射的性能拉升一个量级。

但美国人犯了一个战略性错误：他们低估了中国在“成本控制”和“工程化”上的恐怖能力。

氧化镓之所以被称为“第四代半导体”，不仅因为性能强，更因为便宜。

对比一下现在的当红炸子鸡——碳化硅（SiC）。基于6英寸衬底，氧化镓器件的成本大约是195美元，只有碳化硅的五分之一，几乎和传统的硅基产品一样便宜。

这就很要命了。如果性能是你的三倍，价格只有你的五分之一，市场会选谁？

中国正在把这种理论上的成本优势，变成现实中的“白菜价”。

中科院苏州纳米所最近搞出了一个“多鳍通道二极管”。他们用独创的欧姆接触阳极设计，替代了传统的肖特基结构。

结果呢？击穿电压干到了1148V，导通电阻降了35%。

更关键的是，他们还研发出了增强型垂直晶体管，彻底解决了氧化镓“缺乏p型掺杂”的世界级难题。

这意味着中国不需要依赖昂贵的进口设备和复杂的工艺，就能制造出高性能的功率器件。

数据中心、工业电机、电动汽车快充桩，这些万亿级的市场，以前是碳化硅的天下，未来是氧化镓的主场。

日本富士经济预测，到2030年，全球氧化镓功率器件市场将达到1542亿日元。

这块大蛋糕，西方原本想独吞。但现在的局面是：中国拿着8英寸的衬底、更先进的器件结构、全自主的生长设备，坐在了餐桌的主位上。

这不仅仅是商业竞争，这是国家战略层面的突围。

以前我们是跟着别人跑，别人吃肉我们喝汤。现在，我们在第四代半导体这个新赛道上，直接和美日站在了同一条起跑线，甚至在某些身位上已经超了过去。

封锁？事实证明，对中国搞技术封锁，往往是该项技术实现国产化爆发的前奏。

从吉林大学的那块“超级钻石”，到杭州实验室里的那片8英寸晶圆，中国正在用实际行动告诉西方：你越禁，我造得越快；你越封，我卖得越便宜。

参考资料：

重大突破！中国科研团队人工合成出超级钻石第四代半导体稳了.快科技2025年02月12日

国内第四代半导体氧化镓技术取得重大进展.芯语2025-09-16

第四代半导体，破晓时刻观风闻2025-04-08

半导体材料，重大突破！碳化硅龙头，已抢先发力.证券时报2026年01月17日

实验室孵化企业发布首颗8英寸氧化镓单晶，开启第四代半导体氧化家新时代.浙江大学2025-03-07

封锁没用！中国第四代半导体取得重大突破新浪新闻2025.02.12