加载中…
个人资料
志摩上海
志摩上海
  • 博客等级:
  • 博客积分:0
  • 博客访问:3,663,278
  • 关注人气:1,209
  • 获赠金笔:0支
  • 赠出金笔:0支
  • 荣誉徽章:
相关博文
推荐博文
正文 字体大小:

第三代半导体站上“C位”!哪些张江企业将成为主角?

(2020-09-18 08:16:22)
分类: 实战汇

据业内权威人士透露,我国计划把大力支持发展第三代半导体产业,写入“十四五”规划,计划在2021-2025年期间,在教育、科研、开发、融资、应用等等各个方面,大力支持发展第三代半导体产业,以期实现产业独立自主。

目前,关于第三代半导体有关的资讯刷屏了朋友圈,可到底什么是第三代半导体呢?它的优势和亮点又是什么?它未来的机遇在哪里?在张江,又有哪些和第三代半导体相关的企业呢?让我们一起去了解下~

什么是第三代半导体?

第一代半导体材料,以硅(Si)、锗(Ge)为代表,特别是Si,构成了一切逻辑器件的基础。我们的CPU、GPU的算力,都离不开Si的功劳。

第二代半导体材料,主要是指化合物半导体材料,以砷化镓(GaAs)、磷化铟(InP)为代表。其中GaAs在射频功放器件中扮演重要角色,InP在光通信器件中应用广泛……

而第三代半导体,发明并实用于本世纪初年,涌现出了碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)、氧化锌(ZnO)、金刚石(C)、氮化铝(AlN)等具有宽禁带(Eg>2.3eV)特性的新兴半导体材料,因此也被称为宽禁带半导体材料。

第三代半导体具有高击穿电场、高饱和电子速度、高热导率、高电子密度、高迁移率、可承受大功率等特点,广泛用于制作高温、高频、大功率和抗辐射电子器件,应用于半导体照明、5G通信、卫星通信、光通信、电力电子、航空航天等领域。第三代半导体材料已被认为是当今电子产业发展的新动力。

第三代半导体属于后摩尔定律概念,制程和设备要求相对不高,难点在于第三代半导体材料的制备,同时在设计上要有优势。

第三代半导体的机遇

随着5G、新能源汽车等新市场出现,硅(Si)基半导体的性能已无法完全满足需求,碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN),即第三代半导体的优势被放大。

另外,制备技术进步使得碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)器件成本不断下降,碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)的性价比优势将充分显现,第三代半导体未来核心增长点碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)有各自的优势领域。

一、碳化硅(SiC)

常被用于功率器件,适用于600V下的高压场景,广泛应用于新能源汽车、充电桩、轨道交通、光伏、风电等电力电子领域。预计到2023年,SiC功率器件的市场规模将超过15亿美元,年复合增长率为31%。

1.【新能源汽车】

在新能源汽车领域,碳化硅(SiC)器件主要可以应用于功率控制单元、逆变器、车载充电器等方面。SiC功率器件轻量化、高效率、耐高温的特性有助于有效降低新能源汽车系统成本。

2018年特斯拉Model 3采用了意法半导体生产的SiC逆变器,是第一家在主逆变器中集成全SiC功率模块的车企。此外,近期新上市的比亚迪汉EV也搭载了比亚迪自主研发并制造的高性能SiC-MOSFET 控制模块。

2.【轨道交通】

在轨道交通领域,SiC器件主要应用于轨交牵引变流器,能大幅提升牵引变流装置的效率,符合轨道交通绿色化、小型化、轻量化的发展趋势。

二、氮化镓(GaN)

侧重高频性能,广泛应用于基站、雷达、工业、消费电子领域:

1.【5G基站】

GaN射频器件更能有效满足5G高功率、高通信频段的要求。5G基站以及快充两个领域复合增速较快,有望成为GaN市场快速增长的主要驱动力。基于GaN工艺的基站占比将由50%增至58%,带来大量GaN需求。预计到2022年,氮化镓(GaN)器件的市场规模将超过25亿美元,年复合增长率为17%。

2.【快充】

GaN具备导通电阻小、损耗低以及能源转换效率高等优点,由GaN制成的充电器还可以做到较小的体积。安卓端率先将GaN技术导入到快充领域,随着GaN生产成本迅速下降,GaN快充有望成为消费电子领域下一个杀手级应用。预计全球GaN功率半导体市场规模从2018年的873万美元增长到2024年的3.5亿美元,复合增长率达到85%。

2019年9月,OPPO发布国内首款GaN充电器SuperVOOC 2.0,充电功率为65W;2020年2月,小米推出65W GaN充电器,体积比小米笔记本充电器缩小48%,并且售价创下业内新低。

张江有哪些第三代半导体企业

张江,拥有中国最完善、最齐全的集成电路产业布局,在集成电路产业的材料领域,依旧不乏张江企业的身影。围绕第三代半导体,不完全统计,张江已有多家企业布局。

张江既有初创企业忱芯科技入局,也有行业布道者蓝光科技已经深耕20载。此外,多家企业发展迅速,芯元基半导体在氮化镓材料领域取得重大创新突破,中晟半导体作为第三代半导体研发设备提供商也有新的技术进展。

01 芯元基半导体

上海芯元基半导体科技有限公司(简称“芯元基半导体”),成立于2014年10月,专业从事第三代半导体材料GaN技术和器件的研发、生产,具有自主知识产权的复合图形化衬底(DPSS)、蓝宝石衬底化学剥离和晶圆级芯片封装等LED芯片创新技术。

公司总部位于上海张江,并在上海自由贸易试验区临港新片区设立有研发中心。芯元基半导体已完成了多轮融资,投资方包括中微公司、创徒丛林、甲湛投资、张江科投等。

目前已进入产品快速产业化发展阶段。今年3月,基于其独创的DPSS衬底技术(蓝宝石复合图形衬底),该公司开发出了低位错密度的高阻GaN(氮化镓)材料,可用于电子功率器件和微波射频器件等的制备。

芯元基开发的GaN外延晶体质量已经高于蓝宝石衬底的GaN晶体质量,同时结合该公司独有的化学剥离技术,可以完美地解决蓝宝石衬底的散热问题,为高端光电子器件、电子功率器件和微波射频器件等提供了一个新的方向。

02 中晟光电

中晟光电设备(上海)股份有限公司(简称“中晟光电”),成立于2011年5月,是一家半导体产业链上游设备厂商,一直从事第二、三代半导体器件生产的关键装备MOCVD(金属有机化学气相沉积)设备的研发、生产、销售及服务。

中晟光电具有自主创新的MOCVD关键的核心技术,在LED照明和深紫外(DUV)应用领域,公司MOCVD设备已完成市场化运作和国产化替代,第三代半导体GaN分立器件应用的ProMaxy? PD设备正处在市场评估验证阶段,GaAs/InP光电通讯等应用的ProMaxy? PE设备也正处在研发/产业化阶段。

今年8月,中晟光电宣布完成新一轮股票定向发行,由张江火炬创投(上海浦东科创集团有限公司旗下公司)领投,总募集资金1.13亿元,募集资金将主要用于研发生产第二、三代半导体分立器件高端装备。

03 忱芯科技

忱芯科技创立于2020年,主要为终端客户提供包括碳化硅功率半导体模块、驱动电路和碳化硅电力电子系统应用服务在内完整的“模块+”定制化应用解决方案。

作为国内碳化硅领域的先行者之一,忱芯科技已经研发出多款全碳化硅MOSFET模块,SiC MOSFET模块可以作为电力系统的主开关,更好地发挥SiC低损耗的特点,相较于SBD模块,其应用范围更广且技术壁垒更高。忱芯科技未来还将推出碳化硅基MOSFET与硅基IGBT的混合模块产品,提供给价格敏感性偏高的客户。

此外,为了一站式解决客户碳化硅功率模块的系统应用问题,忱芯科技还开发出基于最新一代NXP GD3100 驱动芯片的SiC功率模块驱动电路。

同样在今年8月,忱芯科技完成数千万元人民币天使轮融资,由原子创投独家投资。

04 蓝光科技

上海蓝光科技有限公司成立于2000年4月,是国内首家从事氮化镓基LED外延片、芯片研发和产业化生产的企业,注册资金2.75亿元。主要产品有:氮化镓基高亮度蓝、绿光外延片及芯片。

公司主要股东为央企彩虹集团公司、黑龙江省大正投资集团有限公司、北京大学、合肥鑫城国有资产经营有限公司、上海浦东科技投资有限公司等。公司总部位于上海张江,资产总额10亿元,员工700余名,拥有MOCVD生产线20条,年产能蓝、绿芯片100亿颗。

2010年8月,公司在安徽省设立子公司——合肥彩虹蓝光科技有限公司,项目总投资89亿元人民币,占地面积516亩,共建设200条MOCVD(45片以上机)及配套芯片生产线,年产超高亮度外延1020万片,年产全色系芯片2000亿颗,年产值115亿元,为国内最大的LED产业化基地。

截至2010年底,公司拥有规模化产业基地约35000平方米,专业超净生产车间7000平方米,资产总额8.7亿元,拥有MOCVD生产线20条,具备年产芯片100亿颗的产能,可为用户提供高抗静电、低衰减的标准芯片和功率型照明芯片。

发展第三代半导体的号角已吹响,张江企业一直走在前行的路上。

封面图片来源:拍信网

0

阅读 收藏 转载 喜欢 打印举报/Report
  

新浪BLOG意见反馈留言板 电话:4000520066 提示音后按1键(按当地市话标准计费) 欢迎批评指正

新浪简介 | About Sina | 广告服务 | 联系我们 | 招聘信息 | 网站律师 | SINA English | 会员注册 | 产品答疑

新浪公司 版权所有