Các nhà sản xuất chất bán dẫn 5G

Các nhà sản xuất chất bán dẫn 5G

Là một trong những nhà sản xuất chất bán dẫn 5G, Xiamen Powerway Advanced Material Co., Ltd. có thể cung cấp các vật liệu bán dẫn hợp chất với những ưu điểm độc đáo về tính chất vật lý, và thị trường bán dẫn hợp chất 5g của PAM-XIAMEN đang ngày càng mở rộng. Vật liệu bán dẫn đã trải qua ba giai đoạn phát triển:

  • giai đoạn đầu là các chất bán dẫn nhóm IV được đại diện bởi silicon và germani;
  • giai đoạn thứ hai là các chất bán dẫn hợp chất nhóm III-V được đại diện bởi GaAs và InP. Trong số các chất bán dẫn hợp chất nhóm III-V, GaAs có công nghệ hoàn thiện và chủ yếu được sử dụng trong truyền thông;
  • giai đoạn thứ ba chủ yếu là vật liệu bán dẫn với dải tần rộng đại diện bởi SiC và GaN. Vật liệu silicon có công nghệ hoàn thiện và chi phí thấp, nhưng các tính chất vật lý của nó hạn chế ứng dụng của nó trong quang điện tử, các thiết bị tần số cao và công suất cao cũng như các thiết bị chịu nhiệt độ cao.

1. Ưu điểm của Hợp chất Bán dẫn trong Tính chất Vật lý

Nói tóm lại, so với vật liệu silicon, vật liệu bán dẫn hợp chất có những ưu điểm riêng biệt về các đặc tính, chẳng hạn như tốc độ di chuyển của điện tử, điện trường đánh thủng tới hạn và độ dẫn nhiệt.

Được thống trị bởi silicon, nhu cầu về chất bán dẫn phức hợp trong tần số vô tuyến, điện, v.v. đang tăng nhanh chóng. Hiện tại, hơn 95% chip và thiết bị toàn cầu sử dụng silicon làm vật liệu cơ bản. Do lợi thế lớn về giá thành của vật liệu silicon, silicon sẽ vẫn chiếm vị trí thống trị trong lĩnh vực thiết bị rời và mạch tích hợp khác nhau trong tương lai. Tuy nhiên, các đặc tính bán dẫn hợp chất độc đáo khiến chúng hoạt động tốt hơn trong các lĩnh vực tần số vô tuyến, quang điện tử và thiết bị điện.

2. Hợp chất bán dẫnVật liệu từ các nhà sản xuất chất bán dẫn 5G

Các chất nền bán dẫn hợp chất ngày càng đóng vai trò quan trọng hơn trong 5thứỨng dụng thế hệ. Nhu cầu bán dẫn 5G đang tăng lên cùng với sự phát triển và cập nhật của công nghệ. Lấy ví dụ về chế tạo chất bán dẫn hợp chất GaAs và GaN như sau: Các nhà sản xuất chip bán dẫn 5G thường chọn arsenide gali chiếm ưu thế trong tần số vô tuyến của điện thoại di động dưới 6G trong tương lai, và hợp chất bán dẫn gali nitride (GaN) sẽ đạt được tiến bộ vượt bậc trong 5G chip bán dẫn và sạc nhanh cho người tiêu dùng.

2.1 GaAs chiếm ưu thế về tần số vô tuyến điện thoại di động 5G dưới 6G

Cụ thể, GaAs chiếm vị trí thống trị trong tần số vô tuyến điện thoại di động 5G và quang điện tử. GaAs là chất bán dẫn hợp chất trưởng thành nhất. Nó có vận tốc điện tử bão hòa và độ linh động của điện tử cao hơn, làm cho nó thích hợp cho các ứng dụng tần số cao; nó có tiếng ồn thấp hơn khi hoạt động ở tần số cao. Đồng thời, do GaAs có điện áp đánh thủng cao hơn Si nên quá trình xử lý bán dẫn hợp chất arsenide gali phù hợp hơn cho các ứng dụng công suất lớn.

GaAs Wafer từ một trong những nhà sản xuất chất bán dẫn 5G

Đối với tất cả những đặc điểm này, trong kỷ nguyên 5G của sub-6G, gali arsenide sẽ là vật liệu chính cho các thiết bị tần số vô tuyến điện thoại di động trong bộ khuếch đại công suất và bộ chuyển tần vô tuyến. Hơn nữa, GaAs là vật liệu có khe hở năng lượng trực tiếp, vì vậy có thể chế tạo các thiết bị quang điện tử như laser VCSEL. Được thúc đẩy bởi các ứng dụng, chẳng hạn như mô-đun quang học của trung tâm dữ liệu, cảm biến 3D VCSEL phía trước điện thoại di động và nắp đậy LiDAR phía sau, các thiết bị quang điện tử là một yếu tố thúc đẩy quan trọng khác cho sự phát triển của chất bán dẫn arsenide gali trong 5G.

2.2 Sự phát triển vượt bậc của GaN trong 5G Trạm cơ sở Macro Tần số vô tuyến PA

So với các vật liệu bán dẫn Si và GaAs, GaN và SiC đều là các tấm bán dẫn hợp chất dải rộng, có các đặc điểm là cường độ điện trường đánh thủng cao, tốc độ di chuyển điện tử bão hòa cao, độ dẫn nhiệt cao và hằng số điện môi thấp. Đặc điểm suy hao thấp và tần số chuyển mạch cao thích hợp để chế tạo các thiết bị điện tử có tần số cao, công suất lớn, khối lượng nhỏ và mật độ cao.

Vật liệu GaN của các nhà sản xuất chất bán dẫn 5G thiên về lĩnh vực thiết bị vi sóng, tần số cao và công suất nhỏ (dưới 1000V) và laser. So với silicon LDMOS (công nghệ bán dẫn oxit kim loại khuếch tán kép bên) và các giải pháp GaAs, thiết bị GaN có thể cung cấp công suất và băng thông cao hơn. Các chip GaN sẽ tạo ra một bước nhảy vọt về mật độ năng lượng và cách đóng gói hàng năm và có thể thích nghi tốt hơn với công nghệ Massive MIMO. Epic bán dẫn hợp chất của GaN HEMT (Bóng bán dẫn hiệu ứng trường di động điện tử cao) đã trở thành một công nghệ quan trọng cho các bộ khuếch đại công suất trạm gốc vĩ mô 5G.

GaN HEMT Wafer

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-Hạ Môn 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.

Thị trường sạc nhanh cho điện tử tiêu dùng là một lĩnh vực phát triển nhanh khác của GaN. So với các thiết bị nguồn dựa trên silicon, GaN có thể giảm kích thước của bộ sạc điện thoại di động rất nhiều. Sạc nhanh cấp độ điện tử tiêu dùng chủ yếu sử dụng chất nền làm từ silicon (SiC trên Si).

Mặc dù rất khó để nuôi cấy lớp biểu mô GaN chất lượng cao trên nền silicon, nhưng chi phí thấp hơn nhiều so với chất nền SiC. Trong khi đó, nó có thể đáp ứng các yêu cầu điện năng nhỏ, ví dụ như sạc điện thoại di động. Với việc các nhà sản xuất Android và các nhà sản xuất hỗ trợ bên thứ ba liên tiếp tung ra các sản phẩm liên quan, các nhà sản xuất chất bán dẫn 5G chuyển sang sản xuất các tấm GaN cho thiết bị điện tử tiêu dùng. Trong lĩnh vực quang điện tử, do tính chất độc đáo của dải thông rộng và kích thích màu xanh lam, GaN có lợi thế cạnh tranh rõ ràng trong các đèn LED, laser có độ sáng cao và các ứng dụng khác.

powerwaywafer

Để biết thêm thông tin, vui lòng liên hệ với chúng tôi qua email victorchan@powerwaywafer.compowerwaymaterial@gmail.com.

Chia sẻ bài này