在10月11日召開的紀念集成電路發(fā)明60周年學(xué)術(shù)會議上,中科院院士、國家自然科學(xué)基金委員會信息科學(xué)部主任、西安電子科學(xué)科技大學(xué)教授郝躍介紹了以氮化鎵、碳化硅等為代表的第三代半導(dǎo)體(也稱寬禁帶半導(dǎo)體)的發(fā)展和市場應(yīng)用情況。郝躍認為,在第三代半導(dǎo)體技術(shù)方面,我國與世界差距不大,關(guān)鍵在于產(chǎn)業(yè)化。此外,郝躍介紹,以5G為代表的下一代移動通訊為未來化合物半導(dǎo)體發(fā)展提供了非常重要的市場。
郝躍表示,雖然硅材料占整個半導(dǎo)體材料的90%以上,但是2000年以后發(fā)展起來的寬禁帶和超寬禁帶半導(dǎo)體材料為硅基半導(dǎo)體提供了非常重要的補充。
“與硅材料半導(dǎo)體相比,寬禁帶半導(dǎo)體性質(zhì)更接近絕緣體,在適應(yīng)高溫(500℃以上)、高壓(600V-1000V)、高頻、高電流密度場景及低損耗方面具有明顯的優(yōu)勢”,郝躍表示,目前寬禁帶半導(dǎo)體主要應(yīng)用于衛(wèi)星、高鐵、雷達、發(fā)電、輸變電、照明等領(lǐng)域。
氮化物材料在LED照明方面已經(jīng)取得了巨大成功,郝躍介紹,去年中國LED及燈具產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值超過5000億元人民幣,據(jù)說今年可能達到6000億元甚至6500億元。
據(jù)郝躍介紹,寬禁帶半導(dǎo)體具有優(yōu)異的高頻特性,恰恰順應(yīng)5G通信的頻率要求,能廣泛運用在基站、移動射頻、光通信器件中。工信部2017年11月公布我國5G系統(tǒng)頻率使用規(guī)劃,明確了3.3GHz-3.4GHz(原則上限室內(nèi)使用)、3.4GHz-3.6GHz和4.8GHz-5.0GHz頻段作為5G系統(tǒng)的工作頻段。這樣,5G通信時代,射頻元件的接收到發(fā)送基本上皆屬于高頻訊號,需要采用大量化合物半導(dǎo)體元件。
根據(jù)Strategic Analytics預(yù)測,2020年化合物半導(dǎo)體的市場規(guī)模將達440億美元,復(fù)合年增率達12.9%,增速大幅超過整個半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)。
三安光電是我國LED芯片龍頭,從2014年起,公司重點布局化合物半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè),同時得到國家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金的支持,建設(shè)力度不斷加大。目前三安光電布局的化合物半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)包含了射頻功率放大器芯片(PA)、電力電子、光通訊、濾波器等方面的芯片業(yè)務(wù)。2017年公司已布局完成6寸的砷化鎵和氮化鎵部分產(chǎn)線,產(chǎn)品獲得部分客戶認證通過并進入小量產(chǎn)階段,產(chǎn)量逐月累加。