Comment Lingang prépare la commercialisation des semi-conducteurs de quatrième génération

À Lingang, dans le nouveau quartier de la zone de libre-échange de Shanghai, les autorités ne parient pas sur une arrivée imminente des semi-conducteurs de quatrième génération. Elles cherchent plutôt à gagner du temps sur un cycle technologique qui pourrait durer plusieurs décennies : installer les équipements, attirer les équipes, valider les procédés et connecter les projets aux premiers clients avant que la demande ne devienne évidente.

Le calendrier illustre cette logique d’anticipation : Shanghai a fait des semi-conducteurs de quatrième génération une priorité des industries d’avenir en mars 2024, Lingang a lancé le premier pôle industriel chinois consacré à ce domaine en mai 2025, puis a publié en juillet 2026 son premier plan d’action spécifique. L’objectif fixé pour 2028 est d’accueillir au moins 50 entreprises et de faire dépasser à la filière les 5 milliards de yuans.18

Trois étapes pour construire une filière

La démarche de Lingang s’est structurée en trois temps :

• Mars 2024 : fixer la priorité. Shanghai a été la première ville chinoise à intégrer les semi-conducteurs de quatrième génération à ses priorités de développement des industries d’avenir, avec une approche couvrant les matériaux, les composants, les procédés et les applications.28
• Mai 2025 : créer un pôle dédié. Lingang a transformé cette orientation en un espace industriel concret, en lançant le premier pôle chinois consacré aux semi-conducteurs de quatrième génération.811
• Juillet 2026 : organiser la montée en puissance. Le plan d’action 2026-2028 prévoit une chaîne complète allant de la recherche fondamentale à la validation de concept, à la vérification d’ingénierie, aux démonstrateurs et à la production commerciale.116

Le plan distingue deux grandes familles. La première regroupe les semi-conducteurs à bande interdite ultra-large, notamment l’oxyde de gallium (Ga₂O₃), le diamant et le nitrure d’aluminium (AlN). La seconde comprend les semi-conducteurs à bande interdite ultra-étroite, comme l’antimoniure d’indium (InSb) et l’antimoniure de gallium (GaSb). Les applications envisagées couvrent la puissance haute tension, les radiofréquences, les communications, l’optoélectronique dans l’ultraviolet profond, la détection infrarouge, les capteurs quantiques et l’électronique destinée aux environnements extrêmes.1

En 2026, plus d’une dizaine d’entreprises spécialisées dans les matériaux et les composants seraient déjà installées dans le pôle. Elles travaillent notamment sur l’oxyde de gallium, le diamant, le nitrure d’aluminium et les antimoniures, et représenteraient plus de la moitié des entreprises concernées à Shanghai.26

Pourquoi investir avant que le marché existe ?

Le pari de Lingang porte sur une « fenêtre temporelle » dans la course aux matériaux avancés. Une nouvelle génération de semi-conducteurs ne devient pas une industrie simplement parce qu’un matériau affiche de meilleures performances. Il faut aussi concevoir les composants, maîtriser les procédés, développer les équipements, sécuriser la chaîne d’approvisionnement et trouver des usages industriels.

Attendre que la demande soit déjà clairement établie pour construire ces capacités pourrait donc revenir à arriver trop tard. La logique de Shanghai est de faire progresser simultanément le matériau, le composant et l’application, plutôt que de suivre une succession rigide d’étapes.2

Cette stratégie reste néanmoins un investissement d’observation et de validation, pas une promesse de production de masse à brève échéance. Le premier résultat public concernant un composant à base d’oxyde de gallium ne remonte qu’à 2012. En se référant au parcours des semi-conducteurs de troisième génération, un responsable scientifique de Shanghai estime que les applications pratiques pourraient n’apparaître qu’après 2040.7

Autrement dit, l’enjeu de 2028 ne sera probablement pas de démontrer que tous les matériaux sont prêts pour le marché mondial. Il s’agira plutôt de disposer d’entreprises, d’échantillons, de lignes pilotes, de tests en conditions réelles et de relations avec des clients et des investisseurs lorsque les verrous technologiques commenceront à céder.

L’oxyde de gallium, un candidat pour les très hautes tensions

L’oxyde de gallium est l’un des axes prioritaires de Lingang. Ses promoteurs le positionnent sur les composants de puissance à moyenne, haute et très haute tension. Dans des domaines comme les véhicules électriques ou les réseaux électriques à très haute tension, le carbure de silicium, un matériau de troisième génération, pourrait atteindre certaines limites de tenue en tension au-delà de 3 300 volts. L’oxyde de gallium pourrait, lui, être adapté à des niveaux de tension plus élevés.49

Son autre argument est économique. L’oxyde de gallium peut être produit par des méthodes en phase liquide ou à partir d’un bain fondu. En comparaison, la fabrication du carbure de silicium repose sur des procédés en phase gazeuse plus exigeants. À grande échelle, cette différence pourrait ouvrir la voie à une réduction des coûts d’un ordre de grandeur.753

Il faut toutefois lire cette promesse avec prudence : il s’agit d’un potentiel technique lié à une production future, et non d’un avantage de prix déjà confirmé par le marché. La qualité des cristaux, le contrôle des défauts, l’épitaxie, la fiabilité des composants, le rendement des lignes et la capacité à produire en volume détermineront la vitesse réelle de commercialisation.

Les perspectives ne se limitent pas à l’électronique de puissance. Dans les filtres pour les communications à haute fréquence, les matériaux actuels pourraient se rapprocher de certaines limites physiques. Cette situation pousse les fabricants de systèmes à envisager de nouveaux matériaux et de nouvelles architectures de composants.7

Le diamant, le nitrure d’aluminium et les antimoniures répondent à d’autres opportunités potentielles — dissipation thermique à haute puissance, radiofréquences, ultraviolet profond ou infrarouge. Mais leurs niveaux de maturité et leurs trajectoires commerciales diffèrent : ils ne constituent pas une seule et même route vers la production de masse.

Le rôle de l’incubateur Sinan : passer du laboratoire au prototype

Pour réduire la distance entre la recherche et l’industrie, Lingang mise moins sur un laboratoire isolé que sur un réseau associant recherche, validation, fabrication, applications et capitaux.

L’incubateur spécialisé Sinan Semiconductor Super Incubator se concentre sur les puces destinées à l’automobile et les semi-conducteurs à large bande interdite. Son modèle associe l’apport de ressources d’innovation, des services spécialisés, les infrastructures du parc industriel, l’incubation couplée à l’investissement et des mécanismes d’investissement de suivi.3637

Son centre de validation de concept pour les semi-conducteurs à bande interdite ultra-large couvre la préparation de matériaux avancés, la conception de composants, la vérification des procédés de fabrication, les tests et l’analyse du marché. L’objectif est de déterminer en parallèle si un projet est techniquement faisable et s’il peut devenir une activité viable.37

Ce fonctionnement inverse en partie le modèle traditionnel. Une équipe universitaire n’a plus nécessairement à attendre que sa technologie soit totalement aboutie avant de chercher un client. Les besoins industriels peuvent intervenir dès la conception du composant et la validation du procédé, puis guider les étapes suivantes : échantillon, fabrication pilote, test applicatif et évaluation commerciale.537

Le dispositif s’étend au financement précoce. Avec le mécanisme dit de conversion des subventions en investissements, Lingang cherche à faire évoluer une partie du soutien public vers une forme plus proche de l’investissement en capital. Huit projets pilotes ont signé des accords dans la première série de 2025.33

Une autre initiative mentionnée dans les sources est le fonds d’amorçage Lingang Qihang, annoncé à hauteur de 500 millions de yuans pour les entreprises technologiques en phase d’amorçage ou de démarrage. Les éléments disponibles indiquent cependant qu’il s’agit d’un fonds général destiné aux jeunes entreprises technologiques de Lingang, et non d’un véhicule réservé aux seuls semi-conducteurs de quatrième génération.33

Un exemple permet d’illustrer le mécanisme sans le confondre avec une preuve de commercialisation dans la quatrième génération. Après son entrée dans l’écosystème de l’incubateur, la société Xinjing Energy, issue d’une équipe de l’université Jiao Tong de Shanghai, a bénéficié d’un accès au capital, à un laboratoire propre, à une ligne pilote, à des fournisseurs d’équipements et à des partenaires industriels. Elle a notamment engagé une validation de technologie de récupération de chaleur résiduelle avec l’usine de laminage à chaud de Baosteel.22 Le projet concerne des puces thermoélectriques et montre comment Lingang organise le transfert technologique ; il ne démontre pas que les semi-conducteurs de quatrième génération sont déjà commercialisés.

Le vrai test sera la qualité de l’écosystème

Le plan 2026-2028 ne vise donc pas à prouver en deux ans que l’oxyde de gallium, le diamant, le nitrure d’aluminium et les antimoniures peuvent tous être produits en masse. Il cherche à créer une concentration suffisamment dense d’entreprises et de compétences dans les matériaux, les composants, les procédés, les équipements et les applications.

Si Lingang parvient à réunir plus de 50 entreprises, des capacités publiques de recherche et de production pilote, des démonstrateurs en situation réelle ainsi qu’un relais durable entre capitaux publics et privés, le pôle pourrait raccourcir la phase de commercialisation lorsque les technologies franchiront leurs seuils de performance et de coût.15

L’avantage de cette stratégie est de transformer l’attente en temps d’apprentissage : pendant que le marché mûrit, les entreprises accumulent des données, des procédés et des relations industrielles. Le risque est que le cycle technologique dépasse largement le calendrier politique et que certaines pistes restent longtemps confinées au laboratoire ou à la petite série.

Pour Lingang, l’indicateur décisif ne sera donc pas l’annonce prématurée d’un succès. Ce sera la capacité à utiliser des essais réels, des productions pilotes et des besoins clients pour écarter les voies peu viables, puis à pousser les projets les plus prometteurs vers des produits reproductibles.