Na indústria de semicondutores, existe uma opinião estabelecida de que cada geração de materiais, dispositivos e aplicações corresponde a um determinado estágio de desenvolvimento. No entanto, os semicondutores de quarta geração permanecem uma área na qual a maioria dos participantes do mercado hesita em investir, pois os resultados avançados ainda estão exclusivamente nos laboratórios universitários. Xangai acelerou o processo na área de Lingang, planejando o primeiro esquema sistemático em março de 2024, o primeiro cluster da futura indústria até maio de 2025 e o plano de construção do primeiro cluster em julho de 2026.
Os semicondutores de quarta geração incluem tipos com banda proibida ultra larga e ultra estreita: os primeiros são óxido de gálio, diamante e nitreto de alumínio, e os segundos são sulfeto de índio e sulfeto de gálio. Yu Jinxiu, gerente de projeto de quarta geração da Comissão de Ciência e Tecnologia de Xangai, apresentou um cronograma: as pesquisas de terceira geração começaram em laboratórios ainda nos anos 1980, mas a implementação industrial só atingiu escala em 2018, quando a Tesla utilizou carbeto de silício no modelo Model 3, o que representou uma transformação que levou mais de trinta anos. Quanto ao óxido de gálio, o primeiro resultado mundial de dispositivo foi registrado em 2012; seguindo essa trajetória, a aplicação só pode surgir após 2040. Portanto, decidiu-se começar o trabalho em 2024, focando em cenários que parecem distantes em mais de uma década; esta fase está em período de observação de investimento, e o esquema líder é capaz de atrair atenção.
Os consumidores finais não se concentram nas gerações de materiais; sua principal necessidade é alcançar as características exigidas com uma redução significativa de custos simultaneamente. O fator chave para a quarta geração é o custo: o óxido de gálio permite o processamento em fase líquida, ao contrário do método estritamente gasoso para o carbeto de silício, o que garante uma vantagem de custo de ordem de magnitude após o início da produção em massa. Nos filtros de comunicação de alta frequência, os materiais existentes estão se aproximando dos limites físicos, forçando os desenvolvedores de sistemas a procurar novos materiais avançados. O plano do cluster de Lingang para o período de 2026-2028 visa atrair pelo menos 50 empresas e atingir um volume industrial superior a 5 bilhões de yuans até 2028.
Os avanços científicos de universidades e institutos por si só não garantem a competitividade industrial. Li Sixua, CEO do incubador de semicondutores Sinan, observa que os pesquisadores que criam empresas muitas vezes não possuem experiência baseada na demanda do mercado. Em 2025, Sinan lançou um centro de verificação conceitual de quarta geração na cidade, criando um ciclo fechado desde a seleção até a produção experimental e a conversão de resultados em torno de rotas relacionadas a óxido de gálio, diamante, nitreto de alumínio e sulfetos. A empresa Xinjing Energy, fundada pelo professor da Universidade de Xangai, Qiaotong Hu Zhijiu, é um exemplo claro: apenas alguns dias após vencer o concurso Create-in-Shanghai no ano passado, ela se estabeleceu em Lingang. A equipe de Hu desenvolveu um chip termoelétrico integrado com 60.000 unidades; Sinan ligou isso à necessidade de usar o calor residual da Baosteel, promovendo seu aproveitamento para as indústrias siderúrgica, cimenteira e termoelétrica, onde as perdas anuais da China excedem perdas equivalentes a mais de 100 barragens das Três Gargantas. Em termos de política, Lingang oferece conversão de subsídios em investimentos: o governo apoia as transformações por meio de subsídios de P&D, e então o fundo de anjos Qihang, com a participação de investidores externos, realiza o primeiro investimento, sendo que o capital principal do subsídio é devolvido. Sinan também conta com um fundo de anjos de 500 milhões de yuans da Lingang Group, no qual cinco projetos no incubador foram investidos; em um ano, foi criado um volume de verificação conceitual de 1200 metros quadrados, e um projeto foi transformado no primeiro semestre.