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第四代半导体氧化镓的机遇和挑战

  印度的Raja Ramanna先进技术中心采用类似EFG的方法,生长出直径5~8mm、长度40~50mm的低缺陷β相GaO单晶,(400)面XRC半高宽约为0.028°。

  葡萄牙圣地亚哥大学采用激光加热浮区法生长出了离子掺杂和非掺的低缺陷β相GaO晶体光纤。

  随着电动车和便携式用电的需求成为主流,功率器件的重要程度日益提高,而日本已经明显在第四代半导体的氧化镓材料方面处于领先优势,日本半导体界也将GaO作为日本半导体产业“复兴的钥匙”,已在国内掀起研发和应用的热潮。与此同时,美国、中国、欧洲等也正在试图追赶,可以想到的是,美日双方从材料供应到技术合作必然要比中日合作更加深入,这场功率器件竞赛已然拉开帷幕,而中国将可能独自前行。

  功率半导体用于所有电力电子领域,市场成熟稳定且增速缓慢。但是,业界对于更大功率(充放电更快)、更高效节能(减少发热更安全环保)、更小体积和重量(更便携易安装维护)以及更低成本(更广阔的应用和市场)的追求是永无止境的。因此近年来,新能源汽车、小鱼儿跑狗论坛百度!可再生能源发电、变频家电、快充等新应用领域迎来了新的巨大增长点。

  ①行业特征一:不需要追赶摩尔定律,一般使用0.18~0.5um制程即可,倚重材料质量,对材料和器件的生产工艺要求高,因整体趋向集成化、模块化,需要开发新的封装设计。

  l设计环节:功率半导体电路结构简单,不需要像数字逻辑芯片在架构、IP、指令集、设计流程、软件工具等投入大量资本。

  l制造环节:因不需要追赶摩尔定律,产线对先进设备依赖度不高,整体资本支出较小。

  l封装环节:可分为分立器件封装和模块封装,由于功率器件对可靠性要求非常高,需采用特殊设计和材料,后道加工价值量占比达35%以上,远高于普通数字逻辑芯片的10%。目前,根据在研项目和产品布局看,国内企业开始向价值量更高的中高端产品转型。

  ②行业特征二:功率半导体行业一般采用IDM模式,更适合企业做大做强。上游的衬底、外延企业虽可以成为单独环节,但如特征一所述,工艺占比很高,芯片设计和制造环节是要集成在一起的,否则将丧失技术进步的能力,并且产能受到限制,因此委外代工仅可作为低端产品的产能补充。

  氧化镓单晶材料在功率电子器件方面具有极大的应用潜力。典型的应用领域包括:电动汽车、光伏逆变器、高铁输电、军用电磁轨道炮、电磁弹射、全电舰艇推进等;除此之外,氧化镓自身即有不错的射频特性,当前由于低成本及与GaN的低失配的特性,还可用于GaN材料的外延衬底,GaN及HEMT具有功率密度高、体积小、可工作在40GHz等优点,是5G基站攻略放大器的首选材料。因此,5G行业的迅速发展也将带动氧化镓单晶衬底产业的迅速发展。

  新能源、5G等新兴应用加速第三代和第四代半导体材料产业化需求,我国市场空间巨大且有望在该领域快速缩短和海外企业的差距。

  ①天时:第四代材料在高功率、高频率应用场景具有配合第三代半导体取代硅材的潜力,行业整体都处于产业化起步阶段。

  ②地利:受下游新能源车、5G、快充等新兴市场需求以及潜在的硅材替换市场驱动,目前深入研究和产业化方向以SiC和GaN为主,GaO的技术储备较弱,真正有技术的公司面对的竞争压力小。

  ③人和:第四代半导体核心难点在材料制备,材料端的突破将获得极大的市场价值,可获得国家在政策和资金方面的大力支持。

  从Yole的报道中可以看出,绿色线代表的GaO尺寸以前所未有的斜率快速增长,这得益于其材料可以通过上文提到的液相法进行生长,且已经接近目前SiC和GaN的最大商用化尺寸。

  SiC材料的最大尺寸记录是近日更名为Wolfspeed的美国Cree公司所推出的8英寸衬底样品,其尚未导入大规模商业化,产业界刚刚准备规模化生产基于6英寸衬底的功率器件。

  由于国内LED产业的高度发展,业界基于8英寸硅基GaN的功率电子器件发展相对较快。

  如此看来,GaO很有可能在尺寸方面,即大规模制造的可能性和成本方面对上述造成后来者居上的威胁。

  成本方面,从同样基于6英寸衬底的最终器件的成本构成来看,基于GaO材料的器件成本为195美金,是SiC材料器件成本的约五分之一,已与硅基产品的成本所差无几。

  目前我国正在大力发展第三代半导体SiC和GaN,对GaO刚刚开始关注,产业界、投资界对这种材料的特性和应用还未像前两种材料一样熟稔,有了解者也想当然认为SiC和GaN发展了数十年才达到现在的规模,那么GaO势必也还需要十年甚至数十年的发展才能大规模应用。这样的想法可能会导致我们失去国内技术和市场发展的先机。

  10.成功使用氧化镓外延膜开发了世界上第一个沟槽式MOS型功率晶体管(NCT)

  11.碳化硅(SiC):功率半导体产业发展新机遇(第三代半导体联合创新孵化中心)

  意法半导体更新STM32Cube软件包,可支持IOTA Chrysalis版本中国,2021年6月9日–意法半导体宣布新版X-CUBE-IOTA1扩展软件包的开发验证已经完成,并已开放下载,以配合IOTA Foundation的分布式账本技术(DLT)和基础设施升级到Chrysalis版本。新的扩展软件包,包括集成的IOTA C 软件库,都已加入STM32Cube微控制器软件开发生态系统。STM32Cube将底层软件和中间件整合成一个软件库,还集成一个生成初始化代码的微控制器配置工具,让嵌入式应用能够运行在人气很高的STM32系列的任何一款微控制器上。STM32Cube软件有100多个扩展包,包括更新的X-CUBE-IOTA1

  更新STM32Cube软件包,可支持IOTA Chrysalis版本 /

  在南京举办的世界半导体大会上,中国半导体行业协会副理事长、长电科技董事兼首席执行长郑力带来主题为《后摩尔时代先进芯片成品制造技术的突破》的报告。中国半导体行业协会副理事长、长电科技董事兼首席执行长郑力半导体集成电路这个行业,我觉得和其他高科技行业一样,有些这个行业比较特殊的专用名词,比如毛院士和吴汉明院士讲到的异构集成、后摩尔定律时代。但是和其他行业相比没有像集成电路这个行业专用名词家喻户晓,大家都在关心。比如去年,理发师一边剃头一边说光刻机是不是我们国家买不到了?今年上半年大街小巷都在说缺芯缺产能的问题,特别是汽车缺芯的问题。从上个世纪80年代开始就在接触学习集成电路,在摩尔定律方兴未艾时就学习集成电路的这些人,到了

  在南京举办的世界半导体大会上,博世汽车电子中国区总裁 Georges Andary带来主题为《拥抱中国“芯”时代》的主题报告。博世汽车电子中国区总裁 Georges Andary我是博世汽车电子中国区总裁,同时也是博世电子部的总裁,我在4年前就来到中国做目前的岗位。 博世有非常长的足迹在半导体行业,在中国有很长的深耕,现在我给大家讲的就是我们的一些能力、一些使命,作为一个半导体方面的从业者,会给大家讲讲消费者产品、汽车所用到博世半导体的场景。 简单介绍我们在两天前落成的位于德国的创新工厂,它叫德累斯顿300毫米晶圆厂,非常高兴揭幕这个非常重要的半导体生产厂

  6月8日,沪电股份在接受机构调研时表示,半导体芯片测试板的市场对公司来说是个全新的领域,公司已规划投资新建年产6,250平方米应用于半导体芯片测试领域的产能,在新厂建设完毕后,公司希望在5年内追上该领域的先进同行,并在技术水平上进入第一梯队。在企业通讯市场板业务方面,随着越来越多的信息数据被生成并以更高的速度移动到越来越多的地方,新一代高速网路设备、数据存储、高速运算服务器、人工智能等新兴市场领域有望持续稳健成长。企业通讯市场板领域的行业成长驱动未来也将逐步由5G无线侧向网络设备侧迁移,催生对高频高速PCB产品的的强劲需求,并对技术层次和品质提出高的要求。而沪电股份已规划投资新建年产165,000平方米应用于下一代高频

  6月9日,卓胜微股价持续上涨,最高达到454.60元/股,截至发稿,盘中涨幅超6%,总市值达到1513亿元,标志着卓胜微正式突破1500亿元大关!与此同时,其市值在半导体板块的排名也仅次于中芯国际和韦尔股份,位居第三。此外,受益于射频前端需求爆发,其业绩增幅也较为可观。2021年一季度,其归属于母公司所有者的净利润4.92亿元,同比增长224.34%;营业收入11.83亿元,同比增长162.37%;基本每股收益2.6826元,同比增长218.07%。2020年其实现营业收入27.92亿元,同比增长84.62%;归属于上市公司股东的净利润10.73亿元,同比增长115.78%;归属于上市公司股东的扣除非经常性损益的净利润10.30

  行业第3名 /

  据中央社报道指出,世界半导体贸易统计组织(WSTS)预估,今年全球半导体产值将达5272亿美元,将成长19.7%;存储器产值将成长31.7%,增幅将高居第一。WSTS预期,今年传感器产值将成长22.4%,增幅将居第二;类比IC产值将成长21.7%,增幅居第三;分离式元件与逻辑IC产值也将分别成长18.3%及17%。以区域计,WSTS预估,亚太地区今年将成长23.5%,是增幅最大的地区;欧洲地区居次,将成长21.1%;日本与美国将分别成长12.7%及11.1%。此外,WSTS预期,2022年全球半导体产值可望进一步达5734亿美元,将再成长8.8%;存储器产值将成长17.4%,增幅仍将高居第一。

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