您好, 歡迎來到1024商務網   [請登錄]  [免費注冊]  忘記密碼
360竞彩足球比分即时比分
360竞彩足球比分即时比分 新聞資訊 產品大全 企業 求購 品牌
企業 產品
當前位置:360竞彩足球比分即时比分 > 新聞資訊 > 工業品 > 半導體材料和工藝在現時情況下的超越發展
半導體材料和工藝在現時情況下的超越發展
更新時間:2019-10-08 發布:360竞彩足球比分即时比分 www.pdviy.tw

摩爾定律的失效大限日益臨近,人工智能、5G、自動駕駛等新應用的興起,對芯片性能提出了更高的要求,同時也推動了半導體制造工藝和新材料不斷創新,工藝節點從28nm到10nm只經過了短短的五年,第三代半導體GaN和SiC的應用范圍越來越廣,據Yole預測,2021年全球SiC市場規模將上漲到5.5億美元,GaN市場將達到3億美元。

   未來,在半導體領域,新材料和新工藝發展前景如何?會在哪些領域發揮越來越重要的作用?半導體領域的材料廠商、芯片廠商會迎來哪些新機遇?


   


   針對新材料和新工藝的發展,與非網策劃了《超摩爾時代的半導體工藝、材料創新》專題,本期討論我們特邀意法半導體新材料和電源解決方案部創新和關鍵項目戰營銷總監FilippoDiGiovanni先生來參與討論。

 

意法半導體新材料和電源解決方案部創新和關鍵項目戰營銷總監FilippoDiGiovanni


    

   汽車、


   5G


   、大數據諸多新型應用給半導體材料帶來發展契機


   半導體技術的發展也伴隨著半導體材料的發展,半導體材料材料被劃分為一、二、三代,其中*代半導體材料是以硅(Si)為代表,第二代以砷化鎵(GaAs)為代表,第三代則是以氮化鎵(GaN)和碳化硅(SiC)等為代表。新一代的碳化硅(SiC)和氮化鎵(GaN)被稱為寬禁帶(WBG,widebandgap)半導體材料,它們在制造高溫、高頻、抗輻射及大功率器件方面有優勢,它們能夠滿足對更高能效能量轉換系統迫切需求。

 

   新材料的應用對于半導體廠商來講也醞釀了更多發展機會。FilippoDiGiovanni先生認為,這些系統的發展機會很大一部分存在于我們的日常生活中。一些常見的典型應用案例,比如,耗電量大的數據中心、各種各樣的充電器、即將取代內燃機的電動汽車的牽引電機變頻器等。在這些應用中,能效的提高都會減少石油、煤炭等傳統能源消耗產生的二氧化碳。新材料還推進再生能源大規模應用,例如,寬禁帶功率半導體可以讓太陽能和風力發電的效率更高。


   


   另一方面,5G技術商用將被列為科學技術和工業的一次長足發展。隨著基于5G的物聯網(IoT)部署應用,萬物互聯網(IoE,InternetofEverything)大規模普及,數十億的用戶、機器和設備能夠實時共享大量的數據、高分辨率圖像和高清視頻流,遠程手術、自動駕駛汽車、無人機送貨和許多其他具有挑戰性的應用將從概念變為現實。除人工智能(AI)和機器學習外,這些發展成果仍將歸功于處理性能更高、帶寬更高和延遲短的新材料(包括GaNonsilicon和GaNonSiC射頻器件)。

 

   20世紀90年代初,意法半導體從2吋晶圓開始一直在開發和推出SiCMOSFET晶體管和二極管,經過多年長期投資,ST獲得了相關核心制造工藝的關鍵專利。無論是在外延層、邊緣端接設計,還是柵極氧化層等方面,ST的高壓晶體管和二極管制造專長幫助SiC開發成功,功不可沒。如今ST已借勢發展成為新興電動汽車(EV)行業的重要SiC供應商,以后仍將致力于開發5G基站和功率開關用硅上GaN器件。ST擁有SiC創新解決方案,STPAK主要用于電動汽車牽引系統的主逆變器,HU3PAK主要用于電動汽車車載充電,DC-DC變頻器。除此之外,ST的SiC產品用于電動汽車車載充電、工業驅動、光伏等應用中,GaN應用于5G通信的通信塔中。


    

ST的STPAK產品

 

ST的HU3PAK產品

 

   雖然第三代半導體有著諸多技術優勢,SiC和GaN在禁帶寬度、擊穿電場、抗輻射能力等方面表現優異,但是發展速度不是很快,究其原因,FilippoDiGiovanni分析,我們注意到汽車電汽化領域越來越看好SiCMOSFET和二極管,電動汽車企業想要從電池組中“榨出”更多的續航里程,縮短充電時間并提高能源效率,從而降低冷卻系統的成本、尺寸和重量。這就是為什么客戶選擇用SiC產品來取代現有的硅解決方案(IGBT)。為此,ST一直并將繼續大力投資晶圓產能。我們還認為,大多數汽車制造商基本上都將推出輕混車型,輕混汽車市場的爆發,將為功率轉換用高壓(650V)GaN和低壓(100V)GaN兩種應用的發展提供動能。


   


   關于新舊材料的替換,業界也在一直爭論不休,有人認為,未來SiC和GaN等新型材料會完全取代Si材料,有的人認為,Si材料在短期內無法被完全替代。FilippoDiGiovanni表示,要求較高的應用領域,例如,電動汽車、快速充電樁和5G基站,已經開始采用新材料,甚至廣泛應用新材料。當然,新材料應用是不可能一蹴而就的,根據*終用途的不同,有些客戶看重的是成本,而不是性能。我們認為,汽車是推動SiC應用的主要動力,而5G將催化硅和SiC襯底GaN晶體管的發展。

 

   雖然SiC和GaN是大規模市場的主流半導體材料,但GaAs(砷化鎵)仍然在移動設備前端??櫓蟹⒒又匾饔?,主要用于6GHz以下功率放大器(PA)。在射頻電路中,前端??椋‵EM)是指天線和發射器/接收器(收發器)之間的所有器件,包括開關、濾波器、低噪放大器(LNA)和功放(PA)。

 

   超摩爾時代,必將迎來半導體功能的多樣化


   摩爾定律是英特爾的創始人戈登·摩爾提出的。在過去的數十年里,摩爾定律一直是微電子行業的發展動力,推動半導體市場成倍增長,取得長足的發展。在一顆芯片中集成數量更多的晶體管,可以大大降低給定功能的成本。高集成度電路實現了更加復雜的數字電路和存儲器,引發并推動計算和通信等領域的科技革命。現在,隨著原子級晶體管的出現,通過縮小晶體管尺寸,使芯片上晶體管數量每18-24個月翻倍的可能性即將結束。雖然不像某些數字產品那樣依賴于尺寸縮小的功能,但某些應用和產品,如:射頻器件、電源管理系統、傳感器、執行器和MEMS(微機電和傳感器),在當今的半導體中扮演著同樣重要的角色。


   


   為解決其他應用和產品需求,業界提出了新的超摩爾定律(MtM),即通過集成異構技術來創建復雜系統的可能性。超摩爾趨勢的特征是半導體功能的多樣化。現在非數字電路功能有助于設計小型化,即使不按照數字電路的方式和速度縮減尺寸,同樣有助于小型化。除了整合更多智能功能外,超摩爾還在可穿戴設備中支持系統與外部世界和用戶交互,這意味著非數字功能將從系統板級轉移到芯片封裝(SIP)內或芯片(SOC)上。例如,新技術允許在硅襯底上集成GaN和CMOS,實現RF和混合信號電路,充分利用WBG器件的性能。

 

   環境變化持續推動新工藝的發展


   新的制造工藝和技術可以在應對當今全世界面臨的*嚴峻的挑戰--全球氣候變化方面發揮關鍵作用。下一代無線通信(5G)將是支撐物聯網發展的基礎和支柱,并將會催化出更多的應用平臺,改變我們的辦公、生產、溝通和生活方式,給我們帶來非常多的新機遇。

 

   與單純的硅器件相比,高摻雜度SiC器件的電場更強,導致柵極電介質上出現一個電應力,這需要實現特殊的屏蔽結構和改進電介質-半導體界面。電介質-半導體界面的改進也有利于改善遷移率,并因此降低導通電阻。

 

返回列表 | 打印本頁
上一篇:貿易zhan下的冰箱冷柜出口市場如何操作    下一篇:電視在家居百貨中地位是如何變化的?
猜你喜歡
·廣電用戶在當前情況下如何實現增長
·現貨市場在回升情況下的甲醇表現
·半導體在當今多元發展下的后期看點
·NOR閃存在汽車市場帶動下的大發展
·水處理產業在2018年形式下的大發展
·DRAM廠商在存儲器價格上漲情況下的產能問題
·鋁合金門窗在環保新形式下的發展
·吊頂業在互聯網浪潮下的發展
·先占高點石油化工產業在新常態下的發展
 
同類推薦
·傳感器行業在物聯網市場大行情下的蛻
·“價格怪圈”下的家電業該如何發展
·中國健康產業餓開創者---“火鳳凰”紅
·凈水市場今年或迎來井噴期
·led球泡燈套件工廠批發 led球泡燈套件
·流產危險來自塑料盒熱飯?
·全自動廢紙打包機FZ-800
·車用LED市場起飛 臺廠搶進新藍海
推薦企業
佛山市源發衛浴廠
深圳市寶華禮品有限公司
廣州奕燦磁性材料有限公司
河南金博儀器制造有限公司
南陽百草堂天然艾草制品有限公司
上海良工閥門武漢銷售處
上海東升絲印工作室
深圳市歐迪安科技有限公司
深圳市錦程玩具有限公司
長沙湘電凱士比水泵制造有限公司
關于我們 - 使用手冊 - 法律聲明 - 廣告服務 - 聯系我們 - 友情鏈接 - 刪除或修改信息 - 網站地圖
本站信息由會員自主添加,如涉及隱私等,網站不承擔任何責任!如發現侵權違規等問題請發郵件至2697327695#qq.com(#用@代替)或360竞彩足球比分即时比分聯系刪除。
版權所有 1024商務網 浙ICP備12020213號-1 客服QQ:2697327695