Som en af 5G halvlederproducenter, Xiamen Powerway Advanced Material Co., Ltd. kan tilbyde sammensatte halvledermaterialer med unikke fordele i de fysiske egenskaber, og 5 g sammensat halvledermarked for PAM-XIAMEN udvides. Halvledermaterialerne har oplevet tre udviklingsstadier:
- den første fase er gruppe IV halvledere repræsenteret af silicium og germanium;
- det andet trin er gruppe III-V sammensatte halvledere repræsenteret af GaAs og InP. Blandt gruppe III-V sammensatte halvledere har GaAs moden teknologi og bruges hovedsageligt i kommunikation;
- den tredje fase er hovedsageligt halvledermaterialer med bred båndgap repræsenteret af SiC og GaN. Siliciummaterialet har moden teknologi og lave omkostninger, men dets fysiske egenskaber begrænser dets anvendelse i optoelektronik, enheder med høj frekvens og høj effekt og høje temperaturbestandige enheder.
1. Fordele ved sammensatte halvledere i fysiske egenskaber
Kort sagt, sammenlignet med siliciummateriale, har sammensatte halvledermaterialer unikke fordele i egenskaber, såsom elektronmigrationshastighed, kritisk nedbrydning af elektrisk felt og varmeledningsevne.
Domineret af silicium øges efterspørgslen efter sammensatte halvledere i radiofrekvensen, effekten osv. Hurtigt. På nuværende tidspunkt bruger mere end 95% af de globale chips og enheder silicium som grundmateriale. På grund af den store omkostningsfordel ved siliciummaterialer vil silicium stadig indtage en dominerende position inden for forskellige diskrete enheder og integrerede kredsløb i fremtiden. Imidlertid får de unikke sammensatte halvlederegenskaber dem til at fungere bedre inden for radiofrekvens, optoelektronik og strømudstyr.
2. Sammensat halvlederMaterialer fra 5G halvlederproducenter
De sammensatte halvledersubstrater spiller en mere og mere vigtig rolle i 5thGenerationsapplikation. Efterspørgslen på 5G halvleder vokser med udvikling og opdatering af teknologi. At tage GaAs og GaN-sammensatte halvlederfabrikation for eksempel som følger: 5G halvlederchipproducenter vælger normalt galliumarsenid domineret i radiofrekvensen af sub-6G mobiltelefoner i fremtiden, og sammensat halvleder galliumnitrid (GaN) vil gøre store fremskridt i 5G halvlederchips og hurtig opladning til forbrugere.
2.1 GaAs dominerer Sub-6G 5G mobiltelefonradiofrekvens
Specifikt indtager GaAs en dominerende position inden for 5G mobiltelefonradiofrekvens og optoelektronik. GaAs er den mest modne sammensatte halvleder. Den har en højere mættet elektronhastighed og elektronmobilitet, hvilket gør den velegnet til højfrekvente applikationer; det har lavere støj under højfrekvent drift. Da GaAs har en højere nedbrydningsspænding end Si, er galliumarsenidforbindelse halvlederbehandling mere egnet til applikationer med høj effekt.
For alle disse karakteristika vil galliumarsenid i 5G-æraen med sub-6G være det vigtigste materiale til mobiltelefonradiofrekvensenheder i effektforstærkere og radiofrekvensomskiftere. Desuden er GaAs det direkte energigapmateriale, så optoelektroniske enheder såsom VCSEL-lasere kan fremstilles. Drevet af applikationer, såsom optiske datacentermoduler, mobiltelefon foran VCSEL 3D-sensing og bageste LiDAR-lidar, er optoelektroniske enheder en anden vigtig drivfaktor for væksten af galliumarsenid halvleder i 5G.
2.2 GaNs store udvikling inden for 5G makro-basestation radiofrekvens PA
Sammenlignet med halvledermaterialerne fra Si og GaAs er GaN og SiC begge sammensatte halvlederwafere med bredbåndsgap, som har karakteristika for høj nedbrydning af elektrisk feltstyrke, høj mættet elektrondrivhastighed, høj varmeledningsevne og lav dielektrisk konstant. Karakteristikken ved lavt tab og høj skiftefrekvens er velegnet til fremstilling af elektroniske enheder med høj frekvens, høj effekt, lille volumen og høj tæthed.
GaN-materiale fra 5G-halvlederproducenter er forudindtaget i forhold til mikrobølgeenheder, højfrekvens og lille effekt (mindre end 1000V) og lasere. Sammenlignet med silicium LDMOS (lateral dobbelt diffunderet metaloxid halvlederteknologi) og GaAs-løsninger kan GaN-enheder give højere effekt og båndbredde. GaN-chips vil tage et spring i effekttæthed og emballage hvert år og kan bedre tilpasses til Massive MIMO-teknologi. Sammensat halvlederepitaksi af GaN HEMT (High Electron Mobility Field Effect Transistor) er blevet en vigtig teknologi til 5G makro basestation effektforstærkere.
At present, the compound semiconductor epitaxial wafer – GaN on macro base stations mainly uses SiC substrates (GaN on SiC). Because the silicon carbide is used as substrate, and GaN offered by PAM-XIAMEN has small lattice mismatch rate, thermal mismatch rate and high thermal conductivity. The high-quality GaN epitaxial layer can be easier to grow, meeting the high-power applications of 5G macro base stations.
Markedet for hurtig opladning af forbrugerelektronik er et andet hurtigt voksende felt inden for GaN. Sammenlignet med siliciumbaserede kraftenheder kan GaN i høj grad reducere størrelsen på mobiltelefonopladere. Forbrugerelektronik-hurtig opladning bruger hovedsageligt siliciumbaserede substrater (SiC på Si).
Selvom det er svært at dyrke et højkvalitets GaN epitaksialt lag på et siliciumsubstrat, er omkostningerne meget lavere end SiC-substratets. I mellemtiden kan den imødekomme de små strømkrav, f.eks. Mobiltelefonopladning. Da Android-producenter og tredjepartsstøtteproducenter successivt lancerer relaterede produkter, vender 5G-halvlederproducenter sig til at producere GaN-waferne til forbrugerelektronik. Inden for optoelektronik på grund af de unikke egenskaber ved bredbåndsafstand og blå excitation har GaN åbenlyse konkurrencemæssige fordele i lysdioder, lasere og andre applikationer med høj lysstyrke.
For mere information, kontakt os venligst e-mail på victorchan@powerwaywafer.com og powerwaymaterial@gmail.com.