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搭乘“新基建”快車的第三代半導體材料:氮化鎵、碳化硅...
2020年05月14日 發布 分類:行業要聞 點擊量:1925
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引言:4月20日的國家發改委新聞發布會上,官方首次明確了“新基建”的范圍,這包括信息基礎設施、融合基礎設施、創新基礎設施三個方面。“新基建”是與傳統的“鐵公基”相對應,結合新一輪科技革命和產業變革特征,面向國家戰略需求,為經濟社會的創新、協調、綠色、開放、共享發展提供底層支撐的具有乘數效應的戰略性、網絡型基礎設施。新基建正如火如荼進行,在新基建的快速前進的步伐中,熱點材料第三代半導體的看點有什么,本文將簡單分析。 “新基建”包括5G基建、特高壓、城際高速鐵路和城市軌道交通、新能源汽車充電樁、大數據中心、人工智能、工業互聯網等七大領域。可知“新基建”眾多產業的建設都與半導體技術的發展息息相關,尤其是第三代半導體在“新基建”下將迎來重大的機遇。
例如:以第三代半導體氮化鎵(GaN)為核心的射頻半導體,支撐著5G基站及工業互聯網系統的建設;以碳化硅(SiC)以及IGBT為核心的功率半導體,支撐著新能源汽車、充電樁、基站/數據中心電源、特高壓以及軌道交通系統的建設;不難看出,氮化鎵(GaN)和碳化硅(SiC)為首的第三代半導體是支持“新基建”的核心材料。在“新基建”與國產替代的加持下,與第三代半導體相關產業鏈或將迎來大口享用“新基建”紅利的機遇。 從目前第三代半導體材料及器件的研究來看,較為成熟的第三代半導體材料是SiC和GaN,而ZnO、金剛石、氮化鋁等第三代半導體材料的研究尚屬起步階段。
關于第三代半導體碳化硅(SiC): 碳化硅作為第三代半導體材料的典型代表,也是目前晶體生產技術和器件制造水平最成熟,應用最廣泛的寬禁帶半導體材料之一,目前在已經形成了全球的材料、器件和應用產業鏈。是高溫、高頻、抗輻射、大功率應用場合下極為理想的半導體材料。由于碳化硅功率器件可顯著降低電子設備的能耗,因此碳化硅器件也被譽為帶動“新能源革命”的“綠色能源器件”。
圖:SiC:沒啥好好吹的,我就是功率器件一哥 關于第三代半導體氮化鎵(GaN): 氮化鎵具有高的電離度,出色的擊穿能力、更高的電子密度和電子速度以及更高的工作溫度,且具有低導通損耗、高電流密度等優勢。通常用于微波射頻、電力電子、光電子三大領域。微波射頻包含了5G通信、雷達預警、衛星通訊等應用;電力電子方向包括了智能電網、高速軌道交通、新能源汽車、消費電子等應用;光電子方向包括了LED、激光器、光電探測器等應用。
附表:新基建建設內容與目標 表格來源:賽迪智庫電子所,《“新基建”發展白皮書》 粉體圈 編輯 Focus
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