Как один из производителей полупроводников 5G, Сямынь Powerway Advanced Material Co., Ltd. может предложить составные полупроводниковые материалы с уникальными преимуществами в физических свойствах, а рынок составных полупроводников PAM-XIAMEN расширяется. Полупроводниковые материалы прошли три стадии развития:

• первая ступень - полупроводники IV группы, представленные кремнием и германием;
• вторая ступень - полупроводниковые соединения III – V групп, представленные GaAs и InP. Среди составных полупроводников групп III-V, GaAs имеет развитую технологию и в основном используется в связи;
• третий этап - это в основном полупроводниковые материалы с широкой запрещенной зоной, представленные SiC и GaN. Кремниевый материал имеет зрелую технологию и низкую стоимость, но его физические свойства ограничивают его применение в оптоэлектронике, высокочастотных и высокомощных устройствах, а также устройствах, устойчивых к высоким температурам.

1. Преимущества сложных полупроводников в физических свойствах.

Короче говоря, по сравнению с кремниевым материалом составные полупроводниковые материалы обладают уникальными преимуществами по характеристикам, таким как скорость миграции электронов, критическое электрическое поле пробоя и теплопроводность.

В связи с преобладанием кремния потребность в сложных полупроводниках в области радиочастот, энергетики и т. Д. Быстро растет. В настоящее время более 95% мировых чипов и устройств используют кремний в качестве основного материала. Из-за большого преимущества кремниевых материалов по стоимости кремний и в будущем будет занимать доминирующее положение в области различных дискретных устройств и интегральных схем. Однако уникальные свойства сложных полупроводников позволяют им лучше работать в области радиочастот, оптоэлектроники и силовых устройств.

2. Составной полупроводникМатериалы от производителей полупроводников 5G

Составные полупроводниковые подложки играют все более важную роль в 5^йПриложение генерации. Спрос на полупроводники 5G растет с развитием и обновлением технологий. Рассмотрим, например, производство полупроводниковых соединений GaAs и GaN следующим образом: производители полупроводниковых чипов 5G обычно выбирают арсенид галлия, который будет доминировать на радиочастоте мобильных телефонов суб-6G в будущем, а сложный полупроводниковый нитрид галлия (GaN) добьется большого прогресса в 5G. полупроводниковые чипы и быстрая быстрая зарядка.

2.1 GaAs доминирует на радиочастоте мобильных телефонов Sub-6G 5G

В частности, GaAs занимает доминирующее положение в радиочастотах и ​​оптоэлектронике мобильных телефонов 5G. GaAs - наиболее зрелый полупроводник. Он имеет более высокую скорость насыщенных электронов и подвижность электронов, что делает его пригодным для высокочастотных приложений; он имеет более низкий уровень шума при работе на высоких частотах. В то же время, поскольку GaAs имеет более высокое напряжение пробоя, чем Si, обработка полупроводников на основе арсенида галлия более подходит для приложений с большой мощностью.

При всех этих характеристиках в эпоху 5G и суб-6G арсенид галлия будет основным материалом для радиочастотных устройств мобильных телефонов в усилителях мощности и радиочастотных переключателях. Кроме того, GaAs является материалом с прямой запрещенной зоной, поэтому можно изготавливать оптоэлектронные устройства, такие как лазеры VCSEL. Оптоэлектронные устройства, управляемые такими приложениями, как оптические модули центра обработки данных, 3D-зондирование VCSEL на передней панели мобильного телефона и задний лидар LiDAR, являются еще одним важным фактором, способствующим развитию полупроводников на основе арсенида галлия в сетях 5G.

2.2 Великолепное развитие GaN в области макро-базовых станций 5G Радиочастоты PA

По сравнению с полупроводниковыми материалами Si и GaAs, GaN и SiC представляют собой полупроводниковые пластины с широкой запрещенной зоной, которые обладают такими характеристиками, как высокая напряженность электрического поля пробоя, высокая скорость дрейфа насыщенных электронов, высокая теплопроводность и низкая диэлектрическая проницаемость. Характеристики низких потерь и высокой частоты переключения подходят для изготовления электронных устройств с высокой частотой, большой мощностью, небольшим объемом и высокой плотностью.

Материал GaN от производителей полупроводников 5G тяготеет к микроволновым устройствам, высокочастотным и маломощным (менее 1000 В), а также лазерам. По сравнению с кремниевыми LDMOS (полупроводниковая технология с боковой двойной диффузией на основе оксидов металлов) и решениями на основе GaAs, устройства на основе GaN могут обеспечивать более высокую мощность и пропускную способность. Чипы GaN будут делать скачок в удельной мощности и упаковке с каждым годом, и их можно будет лучше адаптировать к технологии Massive MIMO. Составная полупроводниковая эпитаксия GaN HEMT (полевой транзистор с высокой подвижностью электронов) стала важной технологией для макроусилителей мощности базовых станций 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.

Рынок быстрой зарядки для бытовой электроники - еще одна быстрорастущая область применения GaN. По сравнению с силовыми устройствами на основе кремния, GaN может значительно уменьшить размер зарядных устройств для мобильных телефонов. Для быстрой зарядки бытовой электроники в основном используются подложки на основе кремния (SiC на Si).

Хотя сложно вырастить высококачественный эпитаксиальный слой GaN на кремниевой подложке, его стоимость намного ниже, чем у подложки SiC. Между тем, он может удовлетворить потребности в небольшой мощности, например, для зарядки мобильного телефона. Поскольку производители Android и сторонние производители последовательно запускают сопутствующие продукты, производители полупроводников 5G начинают производить пластины из GaN для бытовой электроники. В области оптоэлектроники, благодаря уникальным свойствам широкой запрещенной зоны и синего возбуждения, GaN имеет очевидные конкурентные преимущества в светодиодах высокой яркости, лазерах и других приложениях.

Для получения дополнительной информации, пожалуйста, свяжитесь с нами по электронной почте по адресу victorchan@powerwaywafer.com и powerwaymaterial@gmail.com.