NIKKEI——日本經濟新聞中文版

       臺積電此前決定在日本建首座半導體工廠，要想讓低迷的日本半導體産業重新復蘇，日本能做的只有吸引實力雄厚的海外企業在國內建廠嗎？日本運用此前在研發方面積累的經驗，通過自力更生能實現什麼樣的目標？日本經濟新聞（中文版：日經中文網）就此採訪了2014年因開發出藍色發光二極體（LED）而榮獲諾貝爾物理學獎、目前從事半導體新材料開發工作的名古屋大學教授天野浩。

天野浩

       記者：您獲得諾貝爾獎至今已經8年。據悉使用與藍色LED相同的材料“氮化鎵（GaN）”有望開闢新的可能性。

       天野浩：一説起半導體材料，可能人們都會認為是硅材料。不過，硅材料有其適合的用途，也有不適合的，今後不適合的用途會越來越多。因為全球出現了碳中和（溫室氣體凈零排放）的動向。這個領域備受關注的是化合物半導體。其中，氮氣與鎵結合生成的氮化鎵將形成一個很大的市場。

       記者：硅和氮化鎵有什麼不同？

       天野：簡單來説，硅具有在低電壓、小電流條件下高效工作的性質。正因為這些原因，硅才以邏輯元件或記憶體的形式用於個人電腦、智慧手機的運算處理。

       另一方面，今後高電壓、大電流用途的需求將會擴大。包括純電動汽車（EV）、手機基站、數據中心、可再生能源的蓄電和輸配電系統。它們使用的電力供應半導體或者用來改變電壓、頻率的半導體，被稱為功率器件，氮化鎵適合用作這方面的材料。使用硅的話，電阻會導致很大的電耗，效率很差。

       記者：氮化鎵已經投入使用了嗎？

       天野：純電動汽車大多還是使用硅類材料。原因有幾個，主要原因是氮化鎵難以量産。1990年代就開始了相關研究，花了很長時間才實現穩定生産出高品質的結晶。藍光LED即便每平方釐米有1億～10億個“晶體缺陷”也能發光，但如果用於純電動汽車的話，精度上需要將缺陷減少到1萬個左右。

       記者：還需要很長時間才能實現量産嗎？

       天野：從技術上來説，現在已經達到可以放心使用的程度。製造技術也沒問題，剩下的課題就是找到商業化的承擔者了。

       雖然長期共同開展研究工作的大型機電企業有很多，但商業化就是另外一回事了。量産需要數百億～1000億日元的投資，很難向前推進。還有一個原因是日本企業不像以前那樣願意冒險了。

       記者：日本政府以4000億日元補貼吸引來了全球最大的半導體代工企業臺積電（TSMC）。臺積電半導體使用的是硅。

       天野：與硅相比，（氮化鎵）應該投資少。要想開發有競爭力的純電動汽車，使用氮化鎵功率器件的也更容易實現差異化。電力損耗小並且器件本身也很小，因此可以實現系統整體的小型輕量化。大幅降低成本成為可能。

       記者：據悉中國大陸在關注化合物類的材料。