Sebagai salah satu pengeluar semikonduktor 5G, Xiamen Powerway Advanced Material Co., Ltd. boleh menawarkan bahan semikonduktor kompaun dengan kelebihan unik dalam sifat fizikal, dan pasaran semikonduktor kompaun 5g PAM-XIAMEN semakin bertambah. Bahan semikonduktor telah mengalami tiga peringkat perkembangan:
- peringkat pertama adalah semikonduktor kumpulan IV yang diwakili oleh silikon dan germanium;
- tahap kedua adalah kumpulan III-V semikonduktor yang diwakili oleh GaAs dan InP. Di antara kumpulan semikonduktor kompaun III-V, GaAs mempunyai teknologi matang dan digunakan terutamanya dalam komunikasi;
- tahap ketiga terutamanya bahan semikonduktor dengan lebar jalur yang diwakili oleh SiC dan GaN. Bahan silikon mempunyai teknologi matang dan kos rendah, tetapi sifat fizikalnya membataskan aplikasinya dalam optoelektronik, peranti frekuensi tinggi dan kuasa tinggi, dan peranti tahan suhu tinggi.
1. Kelebihan Semikonduktor Sebatian dalam Sifat Fizikal
Ringkasnya, jika dibandingkan dengan bahan silikon, bahan semikonduktor kompaun mempunyai kelebihan unik dalam ciri, seperti kadar penghijrahan elektron, medan elektrik kerosakan kritikal, dan kekonduksian terma.
Dikuasai oleh silikon, permintaan untuk semikonduktor kompaun dalam frekuensi radio, kuasa dan lain-lain meningkat dengan pesat. Pada masa ini, lebih daripada 95% cip dan peranti global menggunakan silikon sebagai bahan asas. Oleh kerana kelebihan kos bahan silikon yang besar, silikon masih akan menduduki kedudukan dominan dalam bidang pelbagai peranti diskrit dan litar bersepadu pada masa akan datang. Walau bagaimanapun, sifat semikonduktor kompaun yang unik menjadikannya berprestasi lebih baik dalam bidang frekuensi radio, optoelektronik, dan peranti kuasa.
2. Semikonduktor SebatianBahan dari Pengilang Semikonduktor 5G
Substrat semikonduktor sebatian memainkan peranan yang lebih penting dalam 5ke-Aplikasi penjanaan. Permintaan semikonduktor 5G semakin bertambah dengan perkembangan dan kemas kini teknologi. Mengambil fabrikasi semikonduktor kompaun GaAs dan GaN sebagai contoh seperti berikut: Pembuat cip semikonduktor 5G biasanya memilih gallium arsenide yang didominasi dalam frekuensi radio telefon bimbit sub-6G pada masa akan datang, dan senyawa semikonduktor galium nitrida (GaN) akan membuat kemajuan besar dalam 5G cip semikonduktor dan pengecasan pantas pengguna.
2.1 GaAs Menguasai Frekuensi Radio Telefon Bimbit Sub-6G 5G
Secara khusus, GaAs menempati kedudukan dominan dalam frekuensi radio telefon bimbit 5G dan optoelektronik. GaAs adalah semikonduktor sebatian yang paling matang. Ia mempunyai kelajuan elektron tepu dan mobiliti elektron yang lebih tinggi, menjadikannya sesuai untuk aplikasi frekuensi tinggi; ia mempunyai bunyi yang lebih rendah semasa operasi frekuensi tinggi. Pada masa yang sama, kerana GaAs mempunyai voltan pemecahan yang lebih tinggi daripada Si, pemprosesan semikonduktor sebatian gallium arsenide lebih sesuai untuk aplikasi berkuasa tinggi.
Untuk semua ciri ini, pada era sub-6G 5G, gallium arsenide akan menjadi bahan utama untuk peranti frekuensi radio telefon bimbit dalam penguat kuasa dan suis frekuensi radio. Lebih-lebih lagi, GaAs adalah bahan jurang tenaga langsung, jadi alat optoelektronik seperti laser VCSEL dapat dibuat. Didorong oleh aplikasi, seperti modul optik pusat data, penginderaan depan VCSEL 3D telefon bimbit, dan lidar LiDAR belakang, peranti optoelektronik adalah faktor pendorong penting lain untuk pertumbuhan semikonduktor gallium arsenide dalam 5G.
2.2 Perkembangan Hebat GaN di PA Frekuensi Radio Stesen Pangkalan Makro 5G
Berbanding dengan bahan semikonduktor Si dan GaAs, GaN dan SiC keduanya wafer semikonduktor kompaun jalur lebar, yang mempunyai ciri kekuatan medan elektrik pemecah tinggi, kelajuan drift elektron tepu tinggi, kekonduksian terma tinggi, dan pemalar dielektrik rendah. Ciri-ciri kehilangan rendah dan frekuensi pensuisan tinggi sesuai untuk fabrikasi alat elektronik dengan frekuensi tinggi, daya tinggi, isipadu kecil dan kepadatan tinggi.
Bahan GaN dari pengeluar semikonduktor 5G cenderung kepada bidang peranti gelombang mikro, frekuensi tinggi dan kuasa kecil (kurang dari 1000V) dan laser. Berbanding dengan LDMOS silikon (teknologi semikonduktor oksida logam berdifusi lateral) dan penyelesaian GaAs, peranti GaN dapat memberikan daya dan lebar jalur yang lebih tinggi. Cip GaN akan membuat lonjakan kepadatan kuasa dan pembungkusan setiap tahun dan dapat disesuaikan dengan lebih baik pada teknologi Massive MIMO. Epitaxy semikonduktor kompaun GaN HEMT (High Electron Mobility Field Effect Transistor) telah menjadi teknologi penting untuk penguat kuasa stesen pangkalan makro 5G.
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.
Pasaran pengecasan pantas untuk elektronik pengguna adalah satu lagi bidang GaN yang berkembang pesat. Berbanding dengan peranti kuasa berasaskan silikon, GaN dapat mengurangkan saiz pengecas telefon bimbit. Pengecasan pantas kelas elektronik pengguna terutamanya menggunakan substrat berasaskan silikon (SiC on Si).
Walaupun sukar untuk menumbuhkan lapisan epitaxial GaN berkualiti tinggi pada substrat silikon, harganya jauh lebih rendah daripada substrat SiC. Sementara itu, ia dapat memenuhi keperluan daya yang kecil, misalnya pengecasan telefon bimbit. Dengan pengeluar Android dan pengeluar sokongan pihak ketiga berturut-turut melancarkan produk berkaitan, pengeluar semikonduktor 5G beralih untuk menghasilkan wafer GaN untuk elektronik pengguna. Dalam bidang optoelektronik, kerana sifat unik jurang lebar lebar dan pengujaan biru, GaN mempunyai kelebihan daya saing yang jelas dalam LED, laser dan aplikasi lain dengan kecerahan tinggi.
Untuk maklumat lebih lanjut, sila hubungi kami melalui e-mel di victorchan@powerwaywafer.com dan powerwaymaterial@gmail.com.