AI+新材料全景图:新材料如何破局与重构中国AI ?(附企业清单)

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正文

引言

我们正站在一场由深度学习和大规模计算驱动的智能革命浪潮之巅。AI模型的参数规模已突破万亿，其对算力的饥渴远超半导体行业传统的发展节奏。当芯片制程逐步逼近物理极限，单纯依靠工艺微缩已难以为继，突破的方向，正从设计转向底层——材料科学成为解锁下一代算力的关键钥匙。

从硅基到二维材料、三五族化合物，从电子到光子乃至量子，每一次材料体系的革新，都可能重构芯片的性能边界与能效天花板。与此同时，全球半导体产业链格局深刻调整，供应链安全成为核心关切。在这一历史性交汇点上，中国本土的材料创新与产业化进程，不仅关乎单一技术节点的突破，更承载着构建自主可控算力底座、重塑全球AI硬件竞争格局的战略使命。

本文将系统梳理支撑AI创新的关键新材料体系，呈现从设计、制造、封装到新兴计算范式的全景技术图谱，并聚焦国内相关企业与科研机构的产业化进展。这既是一份认识AI算力底层驱动力的技术指南，也是一张观测中国硬科技突围路径的产业地图。

一、核心计算与逻辑芯片材料

（一）先进沟道材料

沟道材料是半导体晶体管（芯片的核心基础单元）中，用于形成载流子导通通道（简称 “沟道”）的核心功能材料，是芯片实现电流控制、信号运算与数据处理的关键载体，其性能直接决定了晶体管乃至整个芯片的运算速度、功耗、集成度等核心指标。



AI芯片对沟道材料的要求可概括为三高两低一薄：高迁移率(支撑算力)、高开关比(确保逻辑精度)、高稳定性(保障长期运行)、低功耗(延长电池寿命)、低漏电流(减少待机能耗)、超薄厚度(增强栅控能力)。随着 AI 从云端向边缘延伸，沟道材料正从传统硅基向二维材料、三五族化合物等高迁移率体系演进，以突破摩尔定律物理极限，支撑 AI 算力持续指数级增长。。

1、二硫化钼(MoS₂)



电子迁移率达200cm²/V·s，功耗仅0.4mW，集成5900个晶体管（复旦“无极”芯片数据），适配智能传感器、神经形态芯片及“感存算”一体化设备。

涉及企业or机构：厦门烯成、金堆城钼业股份、北京大学、复旦大学、清华大学等

2、黑磷(BP)



光电响应速度0.1ms，功耗<1μW，与SnS₂异质结构建人工突触，准确率90%+，用于高精度探测器与突触模拟；

涉及企业or机构：六碳科技、先丰纳米、山东超晶新型材料、

3、铟砷化镓InGaAs



电子迁移率达10000cm²/V·s（硅的10倍），用于AI芯片FinFET和GAA结构，提升30%运算速度，降低50%功耗

涉及企业or机构：上海济物光电、国惠光电、立鼎光电等

4、锗(Ge)



与硅形成应变锗硅合金后，空穴迁移率达715万cm²/V·s，可直接在现有硅晶圆生长，突破硅基芯片瓶颈；

涉及企业or机构：云南锗业、驰宏锌锗、中锗科技、先导科技等

5、碳纳米管



电子迁移率达10000cm²/V·s（硅的5倍），电流密度是铜的10倍，适配高性能CPU/GPU沟道

涉及企业or机构：烯湾科技、天奈科技等

参考阅读

新一代半导体材料：碳纳米管（CNT）芯片的探索与研究（77页PPT）

6、高迁移率氧化物半导体(IGZO)



为铟镓锌氧化物（IGZO），电子迁移率10-20cm²/V·s，透光率>90%，适配低功耗AI显示驱动芯片及透明传感设备

涉及企业or机构：京东方、华星光电、TCL华星

7、应变硅



通过应力调控使电子迁移率提升30%、空穴迁移率提升60%，与现有硅工艺完全兼容，适配14nm及以上AI逻辑芯片

涉及企业or机构：中芯国际、华虹半导体、台积电（南京）等

小结：随着制程向 2nm 及以下推进，沟道材料正沿着 "硅→硅锗→锗→二维材料 / 三五族化合物→碳基材料" 路径演进，目标是突破传统硅基材料的迁移率极限和短沟道效应限制。



（二）栅极与介质材料



栅极与介质材料是半导体晶体管的核心配套功能材料，栅极材料负责施加电压以调控沟道载流子的导通与截止，栅介质材料则隔离栅极与沟道，既要保障栅极电压的有效耦合，又要抑制漏电流，二者的性能直接决定晶体管的开关速度、功耗和可靠性，对 AI 芯片的算力与能效比至关重要。

8、氧化铪(HfO₂)



介电常数达20-25（SiO₂的5-10倍），将栅极漏电流降低1000倍，适配5nm及以下工艺逻辑芯片

涉及企业or机构：国核宝钛锆业、先导电子科技（中国）、江西科泰新材料、江丰电子等

9、掺杂HfO₂铁电材料



剩余极化强度>20μC/cm²，实现10⁶次以上读写，能耗降低90%，用于存算一体芯片与神经形态计算

涉及企业or机构：中国科学院微电子研究所、TSMC、ASML等

10、HiOₓ高k材料

介电常数30-35（HfO₂的1.2倍），漏电流比HfO₂降低50%，适配3nm以下先进工艺栅极

涉及企业or机构：雅克科技、中科院微电子所、宁波大学等

（三）衬底材料



衬底材料是半导体芯片的基础支撑材料，为芯片提供物理载体、热管理平台和电气连接基础，直接决定 AI 芯片的算力上限、功耗水平和可靠性。

11、碳化硅(SiC)

禁带宽度3.26eV，热导率3.7W/cm·K（硅的2.5倍），击穿电场3-4MV/cm（硅的10倍），适配AI电源模块（效率达99%）与射频芯片

涉及企业or机构：天岳先进、天合科达、三安光电、山西烁科、河北同光等

12、氧化镓(β-Ga₂O₃)

击穿电场达8MV/cm（SiC的2倍），器件厚度可减少70%，用于高压AI电源管理。

涉及企业or机构：杭州富加镓业、北京铭镓半导体、北京镓族科技、深圳进化半导体、北京昌龙智芯等

13、金刚石衬底

热导率2000-2400W/m·K，与GaN/SiC直接键合后散热效率提升5倍，解决高功率AI射频芯片散热问题

涉及企业or机构：国机精工、四方达、厦门化合积电、晶元弘、德盟特等

14、绝缘体上硅(SOI)

隔离电阻>10¹²Ω·cm，寄生电容降低30%，适配AI射频芯片及低功耗边缘计算芯片

涉及企业or机构：沪硅产业、立昂微、上海新傲科技、中电科58所、环球晶圆（上海）、华虹半导体等

15、蓝宝石/硅上氮化镓(GaN-on-X)

蓝宝石衬底GaN击穿电压>1000V，硅衬底GaN成本降低60%，适配AI服务器射频前端与快充电源

涉及企业or机构：英诺赛科、三安光电、苏州晶湛、北京赛微电子、致能半导体等



二、新型存储与存算一体芯片材料

（一）非易失存储材料

1、相变材料(GeSbTe)

相变速度<10ns，功耗<100fJ/bit，存储密度是DRAM的10倍，适配MRAM与存算一体芯片

涉及企业or机构：贺迈新能源等

2、阻变材料(TaOₓ/SiOₓ)

开关速度达亚纳秒级，与CMOS工艺兼容，用于神经网络权重存储，推理能耗降低80%

涉及企业or机构：新忆科技、物元半导体、江苏微导纳米、合肥睿科微、昕原半导体、燕芯微等

3、磁随机存储材料(CoFeB/MgO)

读写速度10ns，功耗100fJ/bit，保留时间10年，存储密度是SRAM的4倍，适配AI芯片片上缓存

涉及企业or机构：宁波康强等

4、铁电材料(PZT)

压电系数达1000pC/N（AlN的10倍），剩余极化强度>30μC/cm²，用于AI传感器与铁电存储器

涉及企业or机构：联能电子、芯明天等

（二）神经形态计算材料

5、忆阻器材料(氧化物/硫系化合物)

如Cu/ZnO/Pt结构可实现渐变易失性，构建8×8交叉阵列模拟LIF神经元，无需外部电容，降低推理能耗90%

涉及企业or机构：新忆科技、深圳纳米港等

6、铁电忆阻器

利用铁电畴形态变化模拟突触可塑性，图像识别准确率达95%，功耗<10pJ/突触，用于高可靠性神经形态芯片

涉及企业or机构：晶铁半导体、兆易创新等

7、离子晶体管电解质

离子电导率达10⁻³S/cm，响应时间<1ms，适配柔性神经形态器件

涉及企业or机构：蓝廷新能源等

8、有机电化学晶体管材料

导电聚合物电导率达100S/cm，拉伸率>100%，用于可穿戴AI神经接口

涉及企业or机构：清华大学等

9、自旋电子振荡器材料

振荡频率1-40GHz可调，功耗<1mW，用于微波AI信号处理

涉及企业or机构：易思旋磁等

10、液态金属通道材料

电导率达3.5×10⁶S/m，拉伸率>300%，用于柔性AI计算节点互连

涉及企业or机构：云南中宣液态金属等



三、先进封装与集成材料

（一）基板与互连材料

1、硅光中介层

集成光学与电子互连，信号传输速度提升100倍，功耗降低90%，适配AI芯片2.5D/3D封装

涉及企业or机构：中际旭创、长电科技、华工科技等

2、玻璃基板

介电常数仅4.0（硅为11.7），信号延迟减少30%，适配HBM与AI芯片间高速互连

涉及企业or机构：东旭集团、沃格光电、凯盛科技等

参考阅读

玻璃基板或将成为下一代芯片基板发展趋势

3、铜-铜混合键合材料

接触电阻<10⁻⁹Ω·cm²，互连长度缩短至微米级，带宽提升10倍，用于3D堆叠封装

涉及企业or机构：江丰电子、有研新材、阿石创、鼎龙股份等

4、钌/钼/钴互连材料

电阻率比铜低30%，电流密度提升50%，解决3D封装RC延迟问题

涉及企业or机构：艾森股份、有研亿金、江丰电子等

5、嵌入式trace基板

线宽/线距达10/10μm，布线密度提升40%，适配Chiplet高密度集成

涉及企业or机构：世运电路、深圳中科四合等

6、各向异性导电胶/膜

导通电阻<50mΩ，耐温范围-40~125℃，用于AI芯片倒装封装

涉及企业or机构：合肥昱微、常州德创、宁波连森等

7、空气隙绝缘介质

介电常数低至1.05，信号衰减降低25%，适配高频封装互连

涉及企业or机构：长电科技、通富微电等

（二）热管理材料

8、金刚石热沉/复合材料

金刚石薄膜热阻降低70%，芯片温度下降20-30℃；金刚石/铝or铜复合材料热导率600-800W/m·K，适配GPU/TPU封装

涉及企业or机构：南京瑞为、宁波赛墨等

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破解“散热天花板”：金刚石铜复合材料的百亿征程（附分析报告）

9、高纯度氧化铝(HPA)

α粒子发射<1ppb，热导率提升2-3倍，消除内存软错误，市场规模预计2030年达6亿美元

涉及企业or机构：山东国瓷功能材料、苏州纳美新材料、中铝山东有限公司

10、石墨烯导热膜

面内热导率达1500-2000W/m·K，用于芯片与散热器界面散热

涉及企业or机构：东莞墨睿、飞荣达、鸿富诚等

11、金属钎料

锡银铜钎料导热率达50W/m·K，焊接强度>20MPa，用于芯片与热沉焊接

涉及企业or机构：北京康普锡威、深圳汉津科技、广州先艺电子、深圳福英达、重庆平创半导体、善仁新材等

12、均热板毛细芯材料

多孔铜芯孔隙率40%-60%，毛细力>10kPa，适配AI服务器均热散热

涉及企业or机构：苏州天脉、威铂驰、中石科技、瑞声科技等

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13、各向异性导热垫片

垂直导热率>100W/m·K，水平导热率<5W/m·K，用于芯片局部散热

涉及企业or机构：鸿富诚、深圳飞荣达等

14、超高导热石墨烯泡沫

导热率达1000W/m·K，孔隙率>90%，用于复杂结构AI器件散热

涉及企业or机构：-

（三）电磁屏蔽材料

15、磁性复合材料

铁硅铝磁粉芯磁导率50-200，屏蔽效能>60dB，适配AI服务器机箱屏蔽

涉及企业or机构：安泰科技、横店东磁、宁波韵升等

16、金属化纤维织物

银镀层电阻率<1×10⁻⁴Ω·cm，屏蔽效能>50dB，用于柔性AI设备电磁屏蔽

涉及企业or机构：苏州兆达纺织、深圳中纺滤材等



四、新型计算范式硬件材料

（一）光子计算材料

光子计算利用光替代电子作为信息载体，通过光的相位、振幅、偏振等特性实现数据处理，具有1000 倍运算速度和1/100 能耗优势，是后摩尔时代突破算力瓶颈的关键技术。

1、铌酸锂(LiNbO₃)

薄膜铌酸锂调制带宽达110GHz，单光纤并行传输数十路信号，等效“千核并行”，能耗仅为电子芯片1/3，适配光互连与光学NPU

涉及企业or机构：济南晶正、铌奥光电、上海新硅聚合、天通股份、福晶科技、元芯光电、光库科技、图灵量子等

2、硅基光电子材料

硅/氮化硅波导串扰<35dB，与CMOS工艺兼容，用于片上光神经网络

涉及企业or机构：中科鑫通、芯长征等

3、三五族化合物(InP)

光发射效率>50%，调制带宽达50GHz，用于AI数据中心光通信激光器

涉及企业or机构：云南鑫耀、鼎泰芯源、厦门中芯晶研、陕西铟杰、江苏华兴激光、全新光电科技等

4、硫系玻璃

光折射率1.7-2.5可调，透过率>80%（中红外波段），用于光子存储与光开关

涉及企业or机构：波光长电、湖北新华光、成都光明、安徽光智科技、宁波舜宇红外、中建材科创院、天擎光电、阳光和谱、长波红外科技等

5、有机电光聚合物

电光系数>100pm/V，调制带宽达100GHz，能耗比铌酸锂低30%

涉及企业or机构：天光材料、尚赛光电、常州强力电子等

6、石墨烯光调制器材料



调制速度达100GHz，插入损耗<5dB，适配高速光互连

涉及企业or机构：光启烯科、四川梓冠光电等

7、光子晶体材料

禁带宽度1.55μm（通信波段），串扰<-40dB，用于光信号滤波与分束

涉及企业or机构：福建福晶科技、武汉长盈通、长飞光纤、烽火通信等

8、拓扑光子学材料

缺陷容忍度高，光传输损耗<0.1dB/cm，用于抗干扰光互连

涉及企业or机构：清华大学深圳国际研究生院、北京理工大学、华为等

（二）量子计算材料

量子计算材料是能够实现量子比特的制备、量子态的精准操控、量子信息的存储与读取，且可维持量子态相干性、适配量子计算体系硬件架构的一类特殊功能材料，是构建量子计算机硬件基础的核心物质载体，其性能直接决定量子比特的质量、量子计算系统的可扩展性及整体计算效率。

9、超导材料(铝、钯)

铝超导临界温度1.2K，钯相干时间>100μs，用于量子比特制备

涉及企业or机构：西部超导、联创超导、合肥聚能电物理等

10、金刚石氮-空位色心

量子相干时间>1ms（室温），自旋操控保真度>99.9%，用于量子传感与计算

涉及企业or机构：安徽省国盛量子科技、中南钻石、华翊量子、厦门化合积电、山东超晶等

11、硅锗异质结构

量子点电子数调控精度1个，相干时间>50μs，适配硅基量子计算

涉及企业or机构：中电科13所、华虹宏力、士兰微电子、云南锗业等

12、非线性光学晶体(BBO、PPKTP)

BBO倍频效率>80%，PPKTP光损伤阈值>10GW/cm²，用于量子光源制备

涉及企业or机构：福建福晶科技、福建科彤光电、百晶光电、瑞烁光电、武汉新特光电等



五、感知、传感与互联材料

（一）智能传感材料

智能传感材料是一类具备对外界环境物理、化学或生物信号的感知、识别、转换能力，且可实现信号自处理、自校准甚至自响应的多功能功能材料，是智能传感器的核心功能载体，其性能直接决定传感器的检测精度、响应速度、适用场景及智能化水平。

1、压电材料(AlN/ScAlN)

AlN声速高、热导率达280W/m·K；ScAlN压电系数是AlN的3倍，用于MEMS超声传感器和AI麦克风阵列，信噪比提升20dB

涉及企业or机构：武汉敏声、南京宙讯微电子、奥趋光电、湖南高创稀土、中芯集成、江西科泰新材料等

2、柔性应变材料(碳纳米管/PDMS)

拉伸率>50%，检测精度达0.01%应变，用于可穿戴AI设备与电子皮肤；涉及企业or机构：汉威科技、中研股份、联创股份、赛感科技、深圳钛深科技等

3、量子点成像材料

量子效率>90%，光谱响应范围拓展至近红外，提升AI视觉探测精度

涉及企业or机构：致晶科技、纳晶科技

4、柔性应变材料(银纳米线/PDMS)

拉伸率>200%，方阻<10Ω/sq，用于柔性AI触控与应变传感

涉及企业or机构：深圳华科创智、纳美达光电、苏州捷迪纳米、苏州诺菲纳米科技等

5、微机电系统材料

单晶硅MEMS结构精度±0.1μm，耐疲劳次数>10⁹次，用于AI惯性传感器

涉及企业or机构：卓膜科技 (佛山)、奥趋光电、华润微电子等

6、有机光电二极管

量子效率>85%，响应速度<10ns，用于柔性AI图像传感器

涉及企业or机构：奥来德、莱特光电、宁波卢米蓝、夏禾科技等

7、金属有机框架传感材料(MOF)

比表面积>2000m²/g，气体吸附选择性>100，用于AI气体检测

涉及企业or机构：广东碳语、开洋新材、上海楷树化学、北京蓝晶科技等

8、隧道效应加速度计材料

检测精度达1μg，量程±100g，用于AI运动姿态识别

涉及企业or机构：江苏多维科技、上海矽睿科技等

（二）无线通信材料

9、高频低损PCB材料(PTFE)

介电常数2.0-2.2，介电损耗<0.002（10GHz），适配5G/6GAI基站；涉及企业or机构：生益科技、华正新材、山东森荣新材料、山东东岳高分子、三爱富新材料、江西中氟化学材料等

10、射频MEMS材料

氮化铝MEMS开关隔离度>40dB，寿命>10¹⁰次，用于AI射频前端

涉及企业or机构：武汉敏声、苏州明皓、诺思微等

11、可重构智能表面材料(液晶、氧化钒)

液晶介电常数可调范围2.5-5.0，氧化钒相变温度68℃，用于AI通信信号调控；

涉及企业or机构：杭州吉康新材料、长春海洋光电等



六、能源与热管理材料

（一）主动热管理材料

主动热管理材料是指能够通过外部能量输入或自身特性响应环境变化，主动调节热传递或热储存的功能材料。与被动热管理材料 (仅依靠热传导 / 辐射自然散热) 不同，它们具备感知 - 响应 - 调控三位一体的智能特性。

1、电卡效应材料

电场作用下温度变化5-10℃，制冷系数达3.5，用于AI芯片微型冷却系统，能耗降低50%

涉及企业or机构：华谊三爱富、苏州康达科、元相科技等

2、柔性相变储热材料

相变潜热>150J/g，工作温度范围-20~80℃，用于可穿戴AI设备温度调控

涉及企业or机构：上海儒熵、碳基时代 (深圳)、合肥科威尔、江苏光芒新能源等

3、磁卡效应材料

磁场作用下温度变化3-8℃，响应时间<100ms，用于小型AI设备散热

涉及企业or机构：宁波韵升（Gd-Si-Ge 基纳米结构材料）、武汉华中旷腾、中科院物理所（LaFe₁₃₋ₓSix 基氢化物）等

（二）能源材料

4、GaN/SiC功率器件材料

GaN开关频率>100kHz（IGBT的5倍）；SiCMOSFET开关损耗比IGBT降低70%，系统效率提升3%-10%，适配AI服务器电源

涉及企业or机构：天岳先进、三安光电、士兰微、闻泰科技等

5、固态电池电解质材料

硫化物电解质离子电导率达10⁻²S/cm，陶瓷电解质耐压>5V，保障AI设备长续航供能

涉及企业or机构：宁德时代、比亚迪、清陶能源、辉能科技等

6、微型超级电容器电极材料

石墨烯基电极比电容>200F/g，充放电次数>10⁵次，用于AI微型设备储能；涉及企业or机构：元力股份、烯湾科技、济南三川科技、深圳清研电子、北京北科纳米等

7、环境能量收集材料(摩擦电、热电)

摩擦电材料功率密度>10μW/cm²，热电材料ZT值>1.2，用于AI无源传感设备

涉及企业or机构：深圳光韧科技、北京中科纳清、苏州聚力新材料、湖北赛格瑞、浙江亚美纳米、中科玻声等

8、微型燃料电池材料

质子交换膜导率>0.1S/cm，铂催化剂活性>0.5A/mg，用于AI长续航设备；涉及企业or机构：新氢动力、东岳未来氢能、武汉理工新能源、南京动量材料、苏州云帆氢能、协氢 (上海) 新能源等



七、前瞻性与特定环境材料

（一）前沿探索材料

1、外尔半金属

(Cr,Bi)₂Te₃实现单一外尔费米子对，电子迁移率>10⁴cm²/V·s，功耗降低90%，适配量子输运器件

产业化阶段：实验室为主，复旦大学、中科院物理所、南京大学、上海尖丰光电等

2、拓扑绝缘体

Bi₂Se₃表面态电子迁移率>10⁴cm²/V·s，用于高速低功耗逻辑门，延迟<10ps

产业化阶段：实验室为主，关联企业：华为、南京牧科纳米等

3、强关联电子材料(氧化钒、镍酸盐)

氧化钒相变温度68℃，电阻变化10⁴倍；镍酸盐磁电阻效应>50%，用于AI智能调控器件

产业化阶段：实验室为主，关联企业：无锡尚积半导体

4、多铁性材料

BiFeO₃磁电耦合系数>100mV/(cm·Oe)，兼具铁电与铁磁特性，用于多功能AI器件

产业化阶段：实验室为主

5、分子自旋材料

有机分子自旋寿命>10ns，自旋注入效率>30%，用于量子存储

产业化阶段：实验室为主，关联企业：华为、中电兴发、深圳亿伟世科技等

（二）生物集成/柔性材料

6、导电水凝胶

电阻率<100Ω·cm，与神经组织阻抗匹配，实现0.1V低电压神经刺激，适配脑机接口

涉及企业or机构：湖南纳昇电子、深圳新材科技等

7、PEDOT PSS材料

电导率达1000S/cm，透光率>90%，用于神经界面器件与柔性电子贴片

涉及企业or机构：武汉思诺富宏、苏州亚科科技等

8、液态金属

镓铟合金熔点15.5℃，电导率3.4×10⁶S/m，用于柔性AI互连与散热

涉及企业or机构：云南中宣液态金属、湖南中材盛特、泰吉诺、北京梦之墨科技等

9、类组织弹性导体

拉伸率>300%，弹性模量<1MPa（接近人体组织），用于植入式AI器件

涉及企业or机构：宁波韧和科技等

（三）可重构与自适应材料

10、形状记忆合金/聚合物

镍钛合金回复率>98%，形状记忆聚合物形变率>200%，用于AI执行器

涉及企业or机构：西安赛特、钛忆科技、富佰新材料、苏州国嘉、清锋科技等

12、电致变色材料

WO₃基材料透过率变化>70%，响应时间<1s，用于AI智能窗与显示

涉及企业or机构：光羿科技、宁波祢若、伯宇科技等

13、介电弹性体

应变>300%，能量密度>10J/kg，用于柔性AI机器人驱动

涉及企业or机构：苏州捷迪纳米科技、深圳清邦科技等

（四）极端环境材料

14、耐辐射材料(SiC、金刚石)

SiC抗中子辐照剂量>10¹⁵n/cm²，金刚石抗γ射线剂量>10⁶Gy，用于太空AI设备

涉及企业or机构：略

15、宽温域工作材料(离子液体)

工作温度范围-50~300℃，离子电导率>10⁻³S/cm，用于极端环境AI传感器

涉及企业or机构：浙江蓝德能源、艾利荣化工、林州市科能材料等

（五）可持续材料

16、生物可降解电子材料

聚乳酸基材料降解周期6-12个月，电导率>10S/cm，用于一次性AI传感贴片

涉及企业or机构：中科兴业、深圳光华伟业、深圳纳米港等

17、无铅压电材料

铌酸钾钠(KNN)压电系数>300pC/N，环保无铅，用于AI麦克风与传感器；涉及企业or机构：桐乡清锋科技、广东奥迪威等



八、投资逻辑分析

投资AI新材料，核心机遇在于 以材料创新换道超车。当前AI算力需求爆炸式增长，传统硅基芯片在性能与功耗上逼近极限，这倒逼硬件底层材料发生革命。此轮变革恰好与我国强化半导体供应链安全、实现关键环节自主可控的国家战略高度同频。因此，投资逻辑不仅在于技术的前瞻性，更在于其承载的 “国产替代” 与 “打破封锁” 的产业使命。

具体应聚焦三大核心方向

一是支撑更高算力的先进逻辑与存储材料，如二维材料（MoS₂）、高迁移率化合物（InGaAs）及新型存算一体介质（如铁电HfO₂），它们是突破“内存墙”与“功耗墙”的关键；

二是决定系统效能的封装与热管理材料，如玻璃基板、金刚石散热材料，这是后摩尔时代提升集成度与可靠性的胜负手；

三是赋能新兴范式的前沿材料，如铌酸锂薄膜（光子计算）、超导材料（量子计算），旨在布局下一代算力基础设施。

投资策略上，应重产业化进程而非单纯的技术指标。优先选择那些已与中芯国际、长电科技等头部制造/封测厂建立合作，进入产品验证阶段（A样/B样）的企业。团队需要兼具材料基因与工程化能力，能够跨越从“实验室样品”到“产线晶圆”的死亡谷。

需清醒认识到，这是一条长周期、高壁垒的赛道。技术路线存在不确定性，且量产成本与良率挑战巨大。然而，一旦突破，其构建的护城河也将极深。成功的退出路径除了独立IPO，更多或将源于被追求技术纵深的芯片巨头或系统厂商并购。总体而言，这是一条需要产业耐心与战略定力的赛道，但其回报将紧密绑定于中国AI崛起的宏大进程之中。



九、总结

本文全景式扫描了驱动AI算力革命的底层材料创新版图，从突破物理极限的先进沟道与存储介质，到决定系统集成上限的封装与热管理材料，再到孕育下一代计算范式（光子、量子）的核心物质基础。这不仅仅是一份技术清单，更是一幅中国在半导体关键领域实现自主可控的产业作战图。每一类材料的背后，都关联着一批正在攻坚的科研机构与创新企业，他们的进展共同定义了我国AI硬科技突围的进程与高度。

投资于这些新材料，本质上是投资于一个更根本的命题：在摩尔定律放缓与地缘政治交织的时代，谁掌握了定义下一代计算架构的物质基础，谁就掌握了未来算力的主导权。 这条道路布满从实验室走向量产的重重挑战，但也正因如此，任何突破都将构筑起深厚的技术与供应链护城河。当前，市场需求、技术演进与国家战略已形成强大合力，为材料创新提供了前所未有的历史性窗口。展望未来，这些看似微小的材料突破，终将汇聚成推动中国AI硬件整体崛起、重塑全球竞争格局的磅礴力量。

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