中國繼“量子芯片”量產(chan) 後,在氮化镓芯片技術上又一個(ge) 重大突破。目前,中國氮化镓芯片製造技術已全麵打破美日壟斷,躋身全球第三。2020年9月,全球最大氮化镓芯片工廠在蘇州建成投產(chan) 。2022年2月,中科46 所成功製備出我國首顆 6 英寸氧化镓芯片,達到國際最高水平。目前,國內(nei) 的快速充電器普遍用上了氮化镓芯片。
氮化镓激光器芯片主要幹什麽(me) 用?
氮化镓被稱作第三代半導體(ti) ,是當今世界上最具潛力的半導體(ti) 材料之一,並被預言將會(hui) 在不久的未來改變世界。
★氮化镓半導體(ti) ,自1990年開始常用於(yu) 發光二極管。
★2005年12月,德國半導體(ti) 公司Infineon生產(chan) 出世界上第一顆氮化镓芯片。
★2008年8月,美國科銳公司(Cree)生產(chan) 出世界上第一個(ge) 商業(ye) 化的氮化镓芯片。
★2014年,日本和美國教授因發明藍光LED而獲得當年的諾貝爾物理獎。
★2017年11月,英諾賽科(珠海)科技有限公司自主研發的中國首條8英寸矽基氮化镓生產(chan) 線在珠海投產(chan) 。
★2023年3月,中國首條氮化镓激光器芯片生產(chan) 線在廣西投產(chan) 。
該氮化镓激光器目前覆蓋近紫外(375 nm)至綠光(532 nm)的波長範圍,相比於(yu) 傳(chuan) 統半導體(ti) 激光器,氮化镓激光器具有光譜範圍廣、熱調製頻率高、穩定性好等優(you) 勢,在照明、顯示、金屬加工、國防、航天航空、量子通信等領域有廣泛用途。
該技術來自北京大學研發團隊20多年的刻苦攻關(guan) ,在數十項國家級和省部級科研項目的大力支持下,攻克了氮化镓半導體(ti) 激光器相關(guan) 的主要科學和技術問題,建立了芯片製備技術中的8大核心工藝,打破國外企業(ye) 長期的技術壟斷,有力實現“彎道超車”。
中國第三代半導體(ti) 氮化镓芯片打破美日壟斷
2021年,發展第三代半導體(ti) 寫(xie) 入國家“十四五”規劃、列為(wei) 國家戰略,作為(wei) 第三代半導體(ti) 中最有代表性的氮化镓材料,被廣泛地應用於(yu) 激光顯示、電動汽車、5G通訊、航空航天、雷達等重要領域。
目前,全球氮化镓芯片生產(chan) 主要集中在中國、美國、日本、韓國、德國等國。其中,中國的氮化镓芯片生產(chan) 企業(ye) 快速崛起,在全球市場上份量越來越重。
從(cong) 全球專(zhuan) 利技術申請情況看,目前,全球氮化镓半導體(ti) 芯片專(zhuan) 利申請的第一大技術來源國是日本,占比高達33.22%。其次是中國,占比為(wei) 28.10%。美國專(zhuan) 利申請量排名第三,占比為(wei) 20.63%。
從(cong) 專(zhuan) 利申請趨勢上看,中國在2013—2021年期間一直處於(yu) 氮化镓專(zhuan) 利申請數量的領先地位,且優(you) 勢較為(wei) 明顯。
從(cong) 全球領先的氮化镓芯片生產(chan) 廠家看,第一名:日本住友,市場占有率超過40%;第二名:美國Cree,市場占有率15%;第三名:德國英飛淩,市場占有率10%;第四名:韓國LG,市場占有率6%;第五名:三星,市場占有率為(wei) 4%。中國領先的有:華潤微、三安光電、士蘭(lan) 微和聞泰科技等。
未來氮化镓芯片會(hui) 不會(hui) 取代單晶矽芯片?
氮化镓芯片和單晶矽芯片都有各自的優(you) 勢和應用場景。
單晶矽芯片是目前最成熟、最廣泛應用的芯片之一,具有低功耗、高穩定性和低成本等優(you) 勢。
氮化镓芯片則因其高頻率、高效率和高功率密度等優(you) 點而備受關(guan) 注,尤其在快速充電、射頻功率放大、太陽能電池板等領域有著廣泛的應用前景。
因此,氮化镓芯片和單晶矽芯片都有各自的優(you) 勢和應用場景,並不會(hui) 互相取代。在未來的發展中,兩(liang) 者有望相互補充,共同推動半導體(ti) 芯片技術的發展。
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