• 論寬禁帶半導體的應用與展望

    2018-09-17 16:17:20 來源:EEFOCUS
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    今后的半導體產業,誰能在寬禁帶半導體器件的競爭中占得先機,誰就能引領半導體產業發展的潮流。這是目前很多半導體從業者的心聲。

     

    當前,Si 和GaAs 材料制成半導體器件由于材料本身的限制已經發展到極限,難以滿足當今對功率半導體性能的需求。以寬禁帶為主要特征的第三代半導體以更高的擊穿電廠、更高的熱導率、更高的電子飽和漂移速率和更高的抗輻射能力,開始在一些重點應用領域(航天、LED照明等)嶄露頭角。寬禁帶半導體性能遠優于第一代的Si 和第二代的GaAs。

     

    9月14日,由中國電子信息產業集團和華登國際聯合主辦,華大半導體有限公司、中電華登信息產業基金、成都芯谷產業園發展有限公司承辦的2018國際泛半導體投資峰會在雙流·成都芯谷成功舉辦。會上,半導體業界大佬對《寬禁帶半導體的應用與展望》論題進行了分析和討論,為傳統半導體企業和投資基金開展寬禁帶半導體研究和投資指點迷津。論壇由華登國際合伙人、中電華登信息產業基金首席投資官容志誠博士主持。

     

    圖:《寬禁帶半導體的應用與展望》圓桌論壇

     

    我們知道SiC 是開發最早的寬禁帶半導體材料,早在1824 年就被發現了,但直到1955年,才有生產高品質SiC 的方法出現。到了1987 年,商業化生產的SiC 開始進入市場,但直到進入21 世紀后,SiC 的商業應用才算全面鋪開。除了SiC ,GaN 半導體工藝近20 年來發展態勢極為迅猛,已成為光電領域應用最廣泛的第三代半導體材料之一。“寬禁帶像SiC和GaN 應該是最多的。SiC應該是負責高溫,而GaN 就是低壓這一塊,在未來應該是這個方向。”IEEE會士、紐約倫斯勒理工學院電子、系統和計算機工程部教授周達成在論壇現場講到。

     

    談到半導體行業的新趨勢、新發展,有一個論題必將被提起:國產半導體崛起和超越。2016年12月,國務院成立國家新材料產業發展領導小組,貫徹實施制造強國戰略,加快推進新材料產業發展,將第三代半導體列為重點方向。可見,國家和產業都意識到了第三代半導體的重要性。不過,要打造一個新的半導體生態也著實不易。中國寬禁帶半導體及應用產業聯盟理事長單位山東天岳副總裁孫克博士認為:“基礎材料,尤其是SiC材料這一塊,是產業發展的核心地方,因為后端的很多工藝,比如做芯片、做模塊的可以可以借鑒于硅的。但是,材料的制備難度非常大,SiC的制備和硅的制備不同,這是制約產業發展很核心的一塊。解決材料的問題要降低材料的成本,提高材料的一致性。國內跟美國相比還有幾年的差距,我們有一些關鍵性能可以跟美國保持相當,但一致性不好,成功率也沒有別人高。”

     

    中國LED產業與應用聯盟秘書長關白玉對孫克的觀點表示認同,并做了相應的補充。他表示:“在化合物半導體里面,材料是最重要的基礎。最重要的還有一個是封裝,在化合物半導體里面要做電力電子,最大的問題是散熱。化合物半導體的一個優勢來自于原料本身的溫度系數,散熱的性能好;另一個整個結構的設計,化合物半導體到應用環節不是單管是模塊,有各種各樣的模塊,來應對不同領域的應用。”

     

    當然,一個產業的快速崛起,最最核心的部分是人才。“人是知識最大的載體,有了人才隊伍, 尤其是技術創新的隊伍,而且不斷地發展和加強自主創新能力,仍然是我們企業獲得成功的最主要的保障。”關白玉對于產業發展問題補充道。

     

    有了材料、制造、人才等核心要素儲備之后,要促成一個行業的發展還需要系統化推進,注重綜合平衡。香港創能動力(APS)創始人總裁周永昌指出:“要把整個寬禁帶半導體產業鏈做起來,要上下游共同開發,才可以把趁底、外延、器件、封裝到系統應用整個產業鏈一起開發。要是這樣做,中國很快就可以趕上國外。”

     

    工業部電子科技委委員李晉湘則強調:“寬禁帶的發展現在很熱,但是要按照它的產業規律來做,特別是防止碎片化。美國、日本的公司是集成在一個公司里面,從材料、器件、應用是一體化,不像我們分的這么散,做趁底冒出來十多家,做外延十多家,投資公司這么多。我們的聯盟,我們的政府機構,我們的投資者,一定要關注,中國急需要出現大的企業集團全投,把寬禁帶半導體的產業鏈牽起來。”

     

    “產業發展是非常有前景的,把產業做起來需要上下游密切的合作,聯合攻關,急需在我們產業中培育出幾個行業龍頭企業,在不同的環節上有領頭羊,不能太散。想在這個產業投資,要有耐心,要能夠耐得住寂寞,因為這需要長期的扶持,不能太急功近利。”孫克最后說到。

     

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    作者簡介
    吳子鵬
    吳子鵬

    與非網編輯,網名:覺知躬行,電子信息工程專業出身。在知識理論的探尋之路深耕躬行,力求用客觀公正的數據給出產品、技術和產業最精準的描述。

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