第三代半导体材料是化合物半导体的新机遇

2019-06-17 10:16

有望全面取代传统半导体

从应用领域来看，第一代半导体硅（Si），主要应用在数据运算领域，第二代半导体砷化镓（GaAs），主要应用在通信领域，两者都有一定的局限性。

第三代宽禁带半导体碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN），以其高温下的稳定性、高效的光电转化能力、更低的能量损耗等绝对优势，可以被广泛应用在各个领域，无论是消费电子设备、照明、新能源汽车、风力发电机、飞机发动机，还是导弹和卫星，都对这种高性能的半导体有着极大的期待，未来有望全面取代传统半导体材料。

第三代半导体材料已展现出极其重要的战略性应用价值，有望突破第一、二代半导体材料应用技术的发展瓶颈，创新开拓时代需求的新技术领域，不仅在信息领域，而且进入到能源领域发挥极为重要的作用。

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国内化合物半导体需求放量

由于其具有禁带宽、击穿电场强度高、饱和电子迁移率高、热导率大、介电常数小、抗辐射能力强等优点，可广泛应用于新能源汽车、轨道交通、智能电网、新一代移动通信、消费类电子等领域，被视为支撑能源、交通、信息、国防等产业发展的核心技术，已成为美国、欧洲、日本半导体行业的重点研究方向。

半导体技术在不断提升，端设备对于半导体器件性能、效率、小型化要求的越来越高。寻找硅（Si）以外新一代的半导体材料也随之变得更加重要。在50多年前被广泛用于LED产品的氮化镓（GaN），再次走入大众视野。特别是随着5G的即将到来，也进一步推动了以氮化镓代表的第三代半导体材料的快速发展。

国际半导体企业决心将其优势扩延至第三代化合物半导体。中国作为全球最大的移动通信市场和新能源汽车市场，要实现新兴产业的自主化，就必须摆脱国外“芯片禁运”的禁锢，因此实现化合物半导体产业本土化势在必行。

随着市场需求的增长和政策的支持，越来越多企业涉足这一领域。较之海外以 IDM 为主，当前国内厂商普遍选择代工模式，目前国内已初步打造化合物半导体 PA“上游（晶圆）＋中游（设计、生产、封装、测试）＋下游（客户）”产业链。相比于 IDM，代工门槛更低、扩产相对容易且风险较小。

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结尾：

5G通讯意味着流量增长、宽带升级与频率提高，对于基站端与终端的应用场景提出了全新挑战，通讯组件与电子器件必须适应更高频、更高温、更高功率的环境，因此，化合物半导体成为5G通信的关键技术。

不仅是5G通信，新能源汽车、物联网等诸多新兴市场均对化合物半导体提出新需求。可以预见的是，第三代半导体材料是化合物半导体的新机遇，也是其重要的组成部分和发挥性能的关键要素。

公众号：AI芯天下

聚焦人工智能、5G、区块链、芯片等行业

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