Lernen Sie über die Drittgenerations- Halbleiter! GaN
2023-02-15
Ich]Für die Entwicklung von GaN-Starkstromgeräten, ist Marktnachfragezugkraft entscheidend. Vom Feld der Stromversorgung und des PFC (Energiefaktorkorrektur) (das den Markt im Jahre 2020 beherrscht), zu UPS (unterbrechungsfreie Stromversorgung) und zum Motorantrieb, profitieren viele Einsatzbereiche von den Eigenschaften von GaN-auf-SiStarkstromgeräten.Yole Developpement, eine Marktforschungsfirma, glaubt, dass zusätzlich zusätzlich diesen Anwendungen, zu reinen Elektro-Mobilen (EV) und Hybridfahrzeuge (HEVs) fangen auch an, diese neuen Materialien und Geräte nach 2020 anzunehmen. Im Hinblick auf Marktumfang ist die Gesamtgröße des GaN-Gerätmarktes wahrscheinlich, ungefähr $600 Million im Jahre 2020 zu erreichen. Zu dieser Zeit kann ein 6-Zoll- Wafer Prozess ungefähr 580.000 GaNs. Entsprechend dem Konzept von EV und von HEV, die GaN ab 2018 oder 2019 annehmen, erhöht sich die Anzahl von GaN-Geräten erheblich ab 2016 und wächst mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 80% (CAGR) bis 2020.Wenn der allmählichen Reife der Technologie 5G und die Gelegenheit zum Chipmarkt Rfs Front End geholt sind, fährt die Nachfrage nach Rf-Endverstärkern (Rf-PA) fort, einschließlich traditionelles Metall oxidierte Halbleiter in der Zukunft zu wachsen (seitlich zerstreutes Metall der Oxid-Halbleiter (LDMOS; LDMOS hat preiswertes und starker Leistungsvorteils) Prozess wird allmählich durch Gallium-Nitrid (GaN), besonders in der Technologie 5G ersetzt, die mehr Komponenten und höhere Frequenzen erfordert. Darüber hinaus wächst Galliumarsenid (GaAs) verhältnismäßig ständig. Indem man neue Rf-Technologie vorstellt, wird Rf-PA mit Technologie des neuen Prozesses verwirklicht, unter der GaNs Rf-PA die MainstreamVerfahrenstechnik mit einer Spitzenleistung von mehr als 3W wird, und der Marktanteil von LDMOS verringert allmählich sich.Weil Technologie 5G Millimeterwellenfrequenz und umfangreiche Antennenanwendungen MIMO (mit mehreren Ausgaben mit mehreren Eingängen) umfasst, um Integration 5G und Architekturdurchbrüche zu erzielen drahtlose, wie man enorme-MIMO und Millimeterwelle annimmt (mmWav in großem Rahmen in der Zukunft? e), ist das Rückholsystem der Schlüssel zur Entwicklung. Wegen der hohen 5G Frequenz, die Nachfrage nach den starken, leistungsstarken und Hochfrequenzkomponenten mit hoher Dichte hat sich erhöht, von denen Galliumnitrid (GaN) seine Bedingungen d.h. den GaN-Markt hat möglichere Geschäftschancen trifft.
【Drei】, was Galliumnitrid (GAN) ist?Die Forschung und die Anwendung von GaN-Materialien ist die vorderste Reihe und Krisenherd der globalen Halbleiterforschung. Es ist ein neues Halbleitermaterial für die Entwicklung von Mikroelektronischen Geräten und von optoelektronischen Geräten. Zusammen mit SIC Diamant und andere Halbleitermaterialien, bekannt es als die erste Generation von GE- und Sihalbleiter Materialien, die zweite Generation von GaAs und InP. Drittgenerations- Halbleitermaterialien nach zusammengesetzten Halbleitermaterialien. Er hat breite direkte Bandlücken, starke Atombindungen, hohe Wärmeleitfähigkeit, die gute chemische Stabilität (fast korrodiert nicht durch irgendeine Säure) und starken Strahlungswiderstand. Er hat breite Aussichten für die Anwendung von Photoelektronen, von Hochtemperatur und von starken Gerät- und Hochfrequenzmikrowellengeräten.Galliumnitrid (GAN) ist ein typischer Vertreter von Drittgenerations- Halbleitermaterialien. An T=300K ist es die Kernkomponente von Leuchtdioden in der Halbleiterbeleuchtung. Galliumnitrid ist ein künstliches Material. Die Bedingungen für die natürliche Bildung des Galliumnitrids sind extrem rau. Es nimmt mehr als 2.000 Grade hohe Temperaturen und Atmosphärendruck fast 10.000, Galliumnitrid mit metallischem Gallium und Stickstoff zu synthetisieren, der unmöglich, in der Natur zu erzielen ist.Wie wir alle wissen ist das Erste-Generationshalbleitermaterial Silikon, das hauptsächlich die Probleme der Datendatenverarbeitung und -speichers löst; der Halbleiter der zweiten Generation wird dargestellt durch Galliumarsenid, das Kommunikation an der aus optischen Fasern aufgetragen wird und hauptsächlich löst das Problem der Datenübertragung; der Drittgenerations- Halbleiter wird durch Galliumnitrid dargestellt, das plötzliche Leistung in der elektrischen und optischen Umwandlung hat. Er ist in der Mikrowellensignalübertragung leistungsfähiger, also kann er auf Beleuchtung, Anzeige, Kommunikation und anderen Gebieten weitverbreitet sein. Im Jahre 1998 entwickelten amerikanische Wissenschaftler den ersten Galliumnitridtransistor.【Vier】Eigenschaften von Galliumnitrid (GAN)Hochleistung: schließt hauptsächlich mit hohem Ausschuss Energie, Dichte der hohen Leistung, hohe Arbeitsbandbreite, hohe Leistungsfähigkeit mit ein, klein, leicht, etc. zur Zeit, hat die Spitzenleistung von der ersten und Halbleitermaterialien die der zweiten Generation die Grenze erreicht, und GaN-Halbleiter können hohe Arbeitsimpulsbreite und hohe Arbeitsdas verhältnis wegen seiner Vorteile in der Wärmebeständigkeitsleistung leicht erzielen und die Sendeleistung des Antenneneinheitsniveaus bis zum 10mal erhöhen.Hohe Zuverlässigkeit: Das Leben des Starkstromgeräts ist zu seiner Temperatur eng verwandt. Das höher die Temperaturkreuzung, das niedriger das Leben. GaN-Materialien haben die Eigenschaften der Kreuzung der hohen Temperatur und der hohen Wärmeleitfähigkeit, die erheblich die Anpassungsfähigkeit und die Zuverlässigkeit von Geräten bei den verschiedenen Temperaturen verbessert. GaN-Geräte können in der militärischen Ausrüstung über 650°C. benutzt werden.Niedrige Kosten: Die Anwendung von GaN-Halbleiter kann den Entwurf der übertragenden Antenne effektiv verbessern, die Anzahl von Emissionskomponenten und der Reihe von Verstärkern, von etc. verringern, und Kosten effektiv verringern. Zur Zeit hat GaN angefangen, GaAs als des Modul-elektronischen Geräts T/R (Empfänger/weg) Material für neues Radar und Störsender zu ersetzen. Die nächste Generation von AMDR (Festkörperaktives in Phasen eingeteilt - Reihenradar) im US-Militär benutzt GaN-Halbleiter. Die überlegenen Eigenschaften des Galliumnitrids mit hoher Bandbreite, hoher Durchbruchsspannung, hoher Wärmeleitfähigkeit, hoher Elektronsättigungsantriebgeschwindigkeit, starkem Strahlungswiderstand und guter chemischer Stabilität machen es das materielle System mit der höchsten elektrooptischen und photoelektrischen Umwandlungs-Leistungsfähigkeit in der Theorie bis jetzt und können ein breit-Spektral-, ein stark werden und die Mikroelektronische Hochleistungsfähigkeit. , die Schlüsselgrundmaterialien der Leistungselektronik, Optoelektronik und andere Geräte.GaNs werden breite Materialien Bandbreite (3.4eV) und Saphirs als Substrat benutzt, das gute Wärmeableitungsleistung hat, die zur Operation von Geräten unter Bedingungen der hohen Leistung förderlich ist. Mit der ununterbrochenen vertiefenden Forschung und Entwicklung von Nitridmaterialien und -geräten der Gruppe III, sind Ultrahochblaulicht GaInN und grüne LED-Technologien in den Handel gebracht worden. Jetzt Großunternehmen und Forschungsinstitutionen auf der ganzen Welt haben schwer im Wettbewerb für die Entwicklung von Blu-ray LED investiert.【V】Anwendung des Galliumnitrids
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