国产精品久久精品牛牛影视-国产精品久久精品视-国产精品久久九九-国产精品久久久-国产精品久久久99

隨著以空間技術和計算機為導向的第三次科技革命（1950年）的開始，半導體研究開始了。半導體產業作為一個高度密集的知識技術、資本和科研產業，由上游（半導體材料）、中游（光電子、分離器件、傳感器、集成電路）和下游（終端電子產品）組成。

芯片采購網專注于整合國內外授權IC代理商現貨資源，芯片庫存實時查詢，行業價格合理，采購方便IC芯片，國內專業芯片采購平臺。

第一代半導體材料：硅、鍺。金屬氧化物半導體場效應晶體管（MOSFET）、雙極晶體管絕緣柵（IGBT）已廣泛應用于各種電子設備和集成電路中。

第二代半導體材料:砷化鎵、磷化鎵等化合物。禁帶寬度大于第一代半導體材料，但擊穿電壓不夠高，高溫高功率應用效果不理想。砷化鎵源材料有毒，制備風險高，環境不友好。

第三代半導體材料，如氮化鎵、碳化硅、氮化鋁等。具有帶寬大、導熱性高、擊穿電場高、飽和電子速度高、電子密度高、頻率高、耐高壓、耐高溫、功率高、抗輻射能力強、化學性能穩定、體積小、綠色節能等優點。適用于制造高溫、高頻、抗輻射、大功率電子設備。目前，微波射頻，5G第三代半導體的重要應用領域是基站、新能源汽車、快速充電等。

自2010年以來，全球對第三代半導體材料的研究一直在蓬勃發展。中國已成為僅次于美國的第二大科研生產國，專注于氮化鎵和碳化硅的研究，以及成型設備的性能優化和應用創新。自2016年以來，美國、英國、日本等國家在第三代半導體材料的研發和工業化上投入了大量資金，開發了氮化鎵功率元件等項目。全球氮化鎵器件的市場規模預計將從2016年的165億美元增加到2023年的224.7億美元。

1 第三代半導體材料的應用

電能轉換：電能轉換需要電力電子設備，其核心是電力電子芯片，以實現更有效的能源利用。軌道交通、新能源汽車、光伏發電并網、空調、冰箱、手機充電器、計算機電源等都需要半導體設備來控制、管理和轉換電能。與氮化鎵相比，碳化硅研究時間更長，技術更成熟。目前，特斯拉有三種車型使用碳化硅設備，碳化硅晶片使電動汽車的耐久性提高了約10%。特斯拉在2018年首次首發Model 3，采用SiC MOSFET逆變器。

航空領域：第三代半導體電力電子設備可有效降低電源和配電子系統的重量和體積，降低航天器的發射成本，增加裝載容量，提高航天器電子設備的設計容量。

發光照明：可用于發光二極管（LED）、手機屏幕、電視屏幕、大型顯示屏、電燈、路燈、等。LED它是第三代半導體材料發展最快的應用領域。

移動通信：華為和ZTE每年需要購買數億只用于中基站的射頻功率放大器件，目前基本依賴進口。GaN射頻功放管器件，實現核心器件的定位。

2 中國第三代半導體發展現狀

目前，我國可實現2-4英寸SiC量產襯底；6寸SiC單晶樣品已開發完畢，但襯底質量不高；2-4英寸SiC外延片可實現量產，但依賴進口SiC襯底。已實現2寸GaAltera代理N襯底、4英寸SiC襯底上GaN少量生產高電子遷移率晶體管片的少量生產。與發達國家相比，中國在第三代半導體領域的研發和技術成型起步較晚。研究機構的研發資源分散、重復，產業轉型機制不及時、不完善，主要原因是高成本氮化鎵生產阻礙了資本。

①繼續加強高校與科研機構的合作。碳化硅熱學、機械性能穩定、結晶生長困難等關鍵突破，缺乏大型單晶成熟的制備方法。氮化鎵的物理特性（量子陷阱結構的發光機制、熱壓和壓電效應等）的解釋不成熟，限制了設備的研發。

②明確具體研究方向，建立技術優勢。例如，深化制備關鍵材料和設備密封測試技術領域的研究，杜絕ZTE巨嬰，實現中國綠色核心技術的智能制造。

③加大投資力度，確保產業鏈設計運行完整(尋找材料-芯片-包裝-設備-系統)，逐步實現從科研產出到產業化的轉變。

近日，香港科技大學發布了氮化鎵基互補邏輯集成電路和氮化鎵高壓多溝設備技術。氮化鎵互補邏輯電路不僅擁有芯片制造的主流-硅基互補金屬氧化物半導體（CMOS）該技術的優點也顯示出在兆赫茲頻率下工作、熱穩定性好等優點。我國科研產出一直處于世界前列，實現核心技術量產瓶頸有待突破。相信電力電子、新能源、電動汽車、5G 在通信技術、高速軌道列車、能源互聯網、智能工業、國防軍事安全等領域，更前沿的應用指日可待！

參考文獻：

氮化鎵(GaN)研究進展[J].2020年47日(18日)謝欣榮

[2]投資掀起熱潮！ 第三代半導體在哪里神圣？[J].2017(21)黃芳芳:42-46

[3]從文獻計量的角度下半導體材料SiC和GaN研究態勢[J].2020年50(03)，楊月衡，396-402