江苏龙网

  1. 首页 > 资讯 > 资讯 > >

打破美日垄断，5G投资热潮下中国通信芯片如何绝地突围( 六 )






打破美日垄断，5G投资热潮下中国通信芯片如何绝地突围
文章图片
通信芯片的材料格局：第三代半导体材料登场
第一代半导体材料主要是指硅（Si）、锗（Ge）元素半导体材料 。
其在国际信息产业技术中的各类分立器件、极为普遍的集成电路、电子信息网络工程、电脑、手机、电视、航空航天、各类军事工程和迅速发展的新能源、硅光伏产业中都得到了极为广泛的应用 。



第二代半导体材料主要是指化合物半导体材料 ， 如砷化镓（GaAs）、锑化铟（InSb） 。
细分来看 ， 有GaAsAl、GaAsP等三元化合物半导体；Ge-Si、GaAs-GaP等固溶体半导体；非晶硅、玻璃态氧化物等玻璃半导体（又称非晶态半导体）；酞菁、酞菁铜、聚丙烯腈等有机半导体 。



第三代半导体材料主要以碳化硅（SiC）、氮化镓（GaN）、氧化锌（ZnO）、金刚石、氮化铝（AlN）为代表的宽禁带（Eg》2.3eV）半导体材料 。
其主要应用为半导体照明、电力电子器件、激光器和探测器等领域 ， 每个领域产业成熟度各不相同 。 在前沿研究领域 ， 宽禁带半导体还处于实验室研发阶段 。



打破美日垄断，5G投资热潮下中国通信芯片如何绝地突围
文章图片



第一代半导体的材料基础都是硅基 ， 但
面对分立器件和应用极为普遍的集成电路越来越高的性能要求 ， 针对元素属性 ， 添加部分稀有元素成为化合物材料基 ， 成为了发展趋势 。



但硅基半导体未来不会被化合物半导体的发展完全替代 ， 它仍然作为大量基础元器件支撑中低端的底层产品和部分基础产品 ， 而其他具有特殊要求的产品需要再使用化合物进行 。



比如第三代半导体具有较大的禁带宽度和较高的击穿电压 ， 耐压和耐高温性能良好 ， 所以可用于制造高频、高温、大功率的射频器件和其他有需求的器件 。



在第三代半导体中 ， 碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN）从各类化合物中脱颖而出 ， 成为第三代半导体的基石 。



碳化硅（SiC）由于化学性能稳定、导热系数高、热膨胀系数小、耐磨性能好 ， 除作磨料用外 ， 还有很多其他用途 。



氮化镓（GaN）材料的研究与应用是目前全球半导体研究的前沿和热点 ， 是研制微电子器件、光电子器件的新型半导体材料 ， 在光电子、高温大功率器件和高频微波器件应用方面有着广阔的前景 。



打破美日垄断，5G投资热潮下中国通信芯片如何绝地突围
文章图片



氮化镓(GaN)也是5G通信芯片及其相关器件的当下最理想材料 。
在汽车方面 ， 氮化镓(GaN)可应用于高性能车规级芯片 ， 小尺寸高温可靠性车规级芯片；通信塔方面 ， 可应用于高频滤蜂窝/DAS芯片；基站方面 ， 可应用于高性能基站芯片和高频率通信芯片 。



从氮化镓（GaN）、砷化镓（GaAs）和LDMOS（横向扩散金属氧化物半导体）构成的功率频谱使用范围中可以看到 ， 从功率方面 ， LDMOS由于承载能力有限 ， 位于整个使用范围的下游 ，
在高频率和高功率方面 ， 氮化镓（GaN）具备得天独厚的优势 ， 而未来雷达、航空、卫星通信方面 ， 砷化镓（GaAs）将成为最优解 。


推荐阅读


上一篇：你的U盘选对系统了吗？不同系统之间的区别居然这么大

下一篇：[爱青岛]没有生而英勇，只是选择无畏——青岛水务环境能源公司