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Warum Shanghai Lingang bei der vierten Halbleitergeneration auf Vorsprung statt auf Marktreife setzt
Shanghai erklärte die vierte Halbleitergeneration im März 2024 zur Zukunftsbranche. Lingang setzt bewusst vor der Marktreife an: Forschung soll über Konzeptnachweise, Pilotfertigung, Anwendungstests und Frühphasenfinanzierung schneller den Weg zum Produkt finden.
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Forschungsantwort
Wichtige Erkenntnisse
- Shanghai erklärte die vierte Halbleitergeneration im März 2024 zur Zukunftsbranche.
- Lingang setzt bewusst vor der Marktreife an: Forschung soll über Konzeptnachweise, Pilotfertigung, Anwendungstests und Frühphasenfinanzierung schneller den Weg zum Produkt finden.
- Galliumoxid verspricht Vorteile bei Hochspannungsanwendungen und könnte dank Flüssig oder Schmelzverfahren langfristig deutlich günstiger herzustellen sein als Siliziumkarbid.
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Shanghai Lingang verfolgt bei der vierten Halbleitergeneration eine Strategie mit langem Atem: Erst werden Labore, Pilotlinien, Industriepartner und Finanzierungsstrukturen aufgebaut – dann soll der Markt folgen. Shanghai nahm das Technologiefeld im März 2024 landesweit früh als Schwerpunkt einer Zukunftsbranche auf. Im Mai 2025 startete in Lingang der erste entsprechende Zukunftsindustrie-Cluster; im Juli 2026 wurde der erste spezielle Bau- und Aktionsplan veröffentlicht. Bis 2028 sollen sich dort mindestens 50 Unternehmen ansiedeln und das Branchenvolumen mehr als 5 Milliarden Yuan erreichen. 1
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Das ist allerdings kein Versprechen, dass die vierte Halbleitergeneration kurzfristig in großem Maßstab produziert wird. Vielmehr versucht Lingang, die lange Zeit bis zur Marktreife für technische Erprobung und den Aufbau von Lieferketten zu nutzen. Bei Galliumoxid etwa wurde der erste öffentlich berichtete Bauelemente-Erfolg erst 2012 erzielt. Nach einer Einschätzung aus Shanghai könnte die praktische Anwendung – orientiert an der Entwicklung der dritten Halbleitergeneration – erst nach 2040 breiter Fuß fassen. 7
Drei Etappen zum Industriecluster
Der Aufbau lässt sich in drei politische und industrielle Schritte gliedern:
- März 2024: strategische Festlegung. Shanghai erklärte die vierte Halbleitergeneration zur Priorität der Zukunftsindustrien und begann mit einer systematischen Planung für Materialien, Bauelemente, Prozesse und Anwendungen.
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- Mai 2025: eigener Cluster. Lingang überführte die politische Zielsetzung in einen konkreten Industrie- und Forschungsstandort.
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- Juli 2026: Aktionsplan für 2026–2028. Der Plan sieht nicht nur Unternehmens- und Umsatzziele vor, sondern eine durchgehende Förderkette – von der Grundlagenforschung über technische Durchbrüche und Konzeptnachweise bis zu Pilotprojekten, Anwendungsszenarien und einer möglichen Serienproduktion.
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Inhaltlich konzentriert sich der Plan auf zwei Materialgruppen. Zur ultrabreiten Bandlücke zählen Galliumoxid (Ga₂O₃), Diamant und Aluminiumnitrid (AlN). Zur ultraschmalen Bandlücke gehören Indiumantimonid (InSb) und Galliumantimonid (GaSb). Mögliche Einsatzfelder reichen von Hochspannungs-Leistungselektronik und Hochfrequenzkommunikation bis zu tiefem Ultraviolett, Infrarotdetektion, Quantensensorik und Elektronik für extreme Umgebungen. 1
Bis 2026 waren in Lingang bereits mehr als zehn Material- und Bauelementeunternehmen in diesen Richtungen aktiv. Nach Medienberichten entspricht das mehr als der Hälfte der einschlägigen Unternehmen in Shanghai. 2
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Warum so früh investieren?
Der Kern der Strategie ist ein Wettlauf um Zeit. Eine neue Halbleitergeneration entsteht nicht allein dadurch, dass ein Material im Labor gute Messwerte erreicht. Parallel müssen Bauelemente entworfen, Fertigungsprozesse entwickelt, Anlagen beschafft, Lieferketten aufgebaut und reale Anwendungen gefunden werden. Wer erst auf eine klar erkennbare Nachfrage wartet, könnte bei diesen vorbereitenden Schritten bereits Jahre verlieren. 2
Lingang versucht deshalb, die Phase vor dem Massenmarkt in eine Art Investitions-, Beobachtungs- und Validierungsphase zu verwandeln. Projekte sollen nicht nur wissenschaftlich interessant sein, sondern möglichst früh zeigen, ob sie technisch herstellbar, zuverlässig und für Kunden wirtschaftlich relevant sind.
Der Erfolg bis 2028 wird daher wahrscheinlich nicht allein daran gemessen, ob Galliumoxid bereits in großen Stückzahlen verkauft wird. Aussagekräftiger wären eine wachsende Zahl spezialisierter Unternehmen, funktionsfähige Material- und Bauelementeproben, Pilotlinien, Anwendungstests sowie belastbare Beziehungen zu Kapitalgebern und Kunden. 1
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Galliumoxid: hohe Spannungen und mögliche Kostenvorteile
Galliumoxid gehört zu den wichtigsten ultrabreiten Bandlückenmaterialien im Linganger Konzept. Unternehmen vor Ort sehen Potenzial für mittlere, hohe und sehr hohe Spannungen – etwa in Elektrofahrzeugen und ultrahochspannenden Stromnetzen. Ein in Lingang ansässiger Entwickler argumentiert, dass Siliziumkarbid bei Anwendungen oberhalb von 3.300 Volt an Grenzen der Spannungsfestigkeit stoßen könne, während Galliumoxid für höhere Spannungsbereiche geeignet sein könnte. 49
Ein weiterer Anreiz liegt in der Herstellung. Galliumoxid kann nach den vorliegenden Berichten über Flüssig- oder schmelzbasierte Verfahren hergestellt werden. Im Vergleich zu den anspruchsvolleren gasphasenbasierten Verfahren bei Siliziumkarbid könnte daraus bei einer späteren Großproduktion ein Kostenvorteil in Größenordnungen entstehen. 7
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Wichtig ist die Einordnung: Die erwartete Kostensenkung ist keine bereits durch Marktpreise bestätigte Tatsache. Kristallqualität, Defektdichte, Epitaxie, Bauelementzuverlässigkeit und Ausbeute in der Fertigung werden entscheidend dafür sein, wie schnell Galliumoxid tatsächlich wettbewerbsfähig wird.
Daneben blickt Lingang auf Hochfrequenzfilter. Berichten zufolge könnten etablierte Materialien bei künftigen Hochfrequenz-Komponenten näher an physikalische Leistungsgrenzen kommen. Das würde Systemhersteller dazu bewegen, nach neuen Materialien und Bauelementarchitekturen zu suchen. 7
Diamant, Aluminiumnitrid und Antimonide stehen wiederum für unterschiedliche mögliche Anwendungen – etwa Hochleistungs-Wärmemanagement, Hochfrequenztechnik, tiefes Ultraviolett und Infrarotdetektion. Ihre technischen Reifegrade und Geschäftsmodelle unterscheiden sich jedoch deutlich. Die Materialien bilden daher kein einheitliches Produkt und auch keine gemeinsame, bereits feststehende Massenproduktionsroute.
Vom Forschungsergebnis zum Pilotprodukt
Eine zentrale Rolle spielt der Sinan Semiconductor Super Incubator, ein auf Halbleiter spezialisierter Super-Inkubator in Lingang. Er konzentriert sich unter anderem auf Chips für die Automobilindustrie und Halbleiter mit breiter Bandlücke. Sein Modell verbindet die Gewinnung wissenschaftlicher Innovationen mit Fachberatung, Standortressourcen, Inkubation und Investitionen sowie Anreizen für Folgeinvestments. 36
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Das zugehörige Konzeptnachweiszentrum für ultrabreite Bandlücken soll mehrere Schritte zusammenführen: die Herstellung fortschrittlicher Materialien, das Bauelementdesign, die Verifizierung von Fertigungsprozessen, Tests und die Bewertung des Marktpotenzials. Damit können Hochschul- und Forschungsteams nicht nur auf technische Machbarkeit, sondern auch auf eine mögliche wirtschaftliche Umsetzung geprüft werden. 37
Im Idealfall läuft die Entwicklung dann nicht mehr linear von der wissenschaftlichen Veröffentlichung zum späteren Kundenkontakt. Stattdessen wird die Nachfrage aus der Industrie schon bei Design und Prozessentwicklung berücksichtigt. Auf einen Konzeptnachweis folgen Proben, ein Weg zur Pilotfertigung, Anwendungstests und eine kommerzielle Bewertung. Genau diese Verbindung von „Konzeptnachweis, vertiefter Inkubation und gezielter Investition“ soll die Lücke zwischen Labor und Produkt verkleinern. 5
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Auch die Finanzierung wird entsprechend angepasst. Mit dem Modell „Zuschuss gegen Beteiligung“ – auf Chinesisch „拨改投“ – erprobt Lingang, einen Teil staatlicher Technologieförderung von nicht rückzahlbaren Zuschüssen in eine stärker beteiligungsähnliche Unterstützung zu überführen. In der ersten Pilotphase 2025 wurden acht Projekte unterzeichnet. 33
Darüber hinaus wurde ein fünf Milliarden Yuan großer beziehungsweise mit 5 Milliarden Yuan ausgestatteter Fonds als Frühphaseninstrument für Saatgut- und Start-up-Unternehmen in Lingang angekündigt. Aus den vorliegenden Belegen geht jedoch nicht hervor, dass dieser Fonds ausschließlich in Projekte der vierten Halbleitergeneration investiert. 33
Ein Beispiel für die Funktionsweise des Ökosystems liefert das von einem Team der Shanghai Jiao Tong University gegründete Unternehmen Xinjing Energy. Über den Inkubator erhielt das Team Unterstützung bei Kapitalgesprächen, beim Zugang zu einem Reinraumlabor, beim Aufbau einer Pilotlinie, bei der Suche nach Ausrüstern und bei industriellen Anwendungsszenarien. Gemeinsam mit dem Warmwalzwerk von Baosteel wurde eine Erprobung zur Rückgewinnung industrieller Abwärme vorangetrieben. 22
Das Beispiel zeigt, wie Lingang Technologietransfer organisiert. Es belegt allerdings nicht, dass die vierte Halbleitergeneration bereits kommerziell erfolgreich ist: Bei dem Projekt handelt es sich um thermische Mikrochips, nicht um einen Nachweis für eine breite Vermarktung von Galliumoxid, Diamant, Aluminiumnitrid oder Antimoniden.
Die eigentliche Bewährungsprobe kommt 2028
Lingang muss bis 2028 nicht beweisen, dass sämtliche Materialien der vierten Halbleitergeneration serienreif sind. Die größere Aufgabe besteht darin, ein dichtes Ökosystem aus Materialien, Bauelementen, Fertigungsprozessen, Spezialausrüstung und Anwendern aufzubauen.
Wenn dann mehr als 50 Unternehmen, öffentliche Forschungs- und Pilotfertigungskapazitäten, kontinuierliche Anwendungstests sowie eine Kette aus Frühphasen- und Anschlussfinanzierungen vorhanden sind, könnte Lingang bei einem späteren technischen Durchbruch schneller in die Kommerzialisierung starten. 1
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Der Vorteil des Ansatzes: Die Wartezeit bis zur Marktreife wird in Engineering-Kompetenz und Industriebeziehungen umgewandelt. Das Risiko bleibt, dass der technologische Zyklus länger dauert als die politische Förderperiode. Einige Materialien könnten noch jahrelang im Labor oder in kleinen Pilotserien bleiben.
Für Lingang wird deshalb nicht die frühzeitige Verkündung eines Erfolgs entscheidend sein, sondern die Fähigkeit, Projekte mit realen Tests, Pilotproduktion und Kundenanforderungen konsequent zu prüfen. Die vielversprechendsten Ansätze müssen anschließend den Schritt zu Produkten schaffen, die sich zuverlässig und wiederholbar herstellen lassen.
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Die Leute fragen auch
Wie lautet die kurze Antwort auf „Warum Shanghai Lingang bei der vierten Halbleitergeneration auf Vorsprung statt auf Marktreife setzt“?
Shanghai erklärte die vierte Halbleitergeneration im März 2024 zur Zukunftsbranche.
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Shanghai erklärte die vierte Halbleitergeneration im März 2024 zur Zukunftsbranche. Lingang setzt bewusst vor der Marktreife an: Forschung soll über Konzeptnachweise, Pilotfertigung, Anwendungstests und Frühphasenfinanzierung schneller den Weg zum Produkt finden.
Was soll ich als nächstes in der Praxis tun?
Galliumoxid verspricht Vorteile bei Hochspannungsanwendungen und könnte dank Flüssig oder Schmelzverfahren langfristig deutlich günstiger herzustellen sein als Siliziumkarbid.