:::首頁 最新消息 最新消息單筆檢視 字級 大 中 小 最新消息單筆檢視 智財專欄 標題 《電動車、5G基地台需求元件的基石：化合物半導體材料最新發展與應用》 內容描述 <p><p style="text-align: center;"><strong>《電動車、5G基地台需求元件的基石：化合物半導體材料最新發展與應用》</strong></p> <p style="text-align: right;">文 臺灣技術交易資訊網2023/09</p> <p><strong>一、前言</strong></p> <p> 半導體材料的發展，從第一代的矽(Si)、第二代的砷化鎵(GaAs)／磷化銦(InP)，逐步演進到第三代，以氮化鎵(GaN)、碳化矽(SiC)、三氧化二鎵(Ga<sub>2</sub>O<sub>3</sub>)、磷化銦(InP)、氮化鋁(AlN)或鑽石為主的化合物半導體。化合物半導體又稱為寬能隙(Wide Bandgap; WBG)半導體，能隙(Bandgap)是決定半導體元件能否承受電壓的關鍵因素，能隙越寬的材料，愈能耐得住高電壓、高電流。化合物半導體具有能隙寬、電子遷移率高、優秀的功率轉換效率和高擊穿電壓等特性，比起傳統矽元件或砷化鎵元件，更適合高頻或高功率設備環境使用。</p> <p> 有鑑於汽車電子、衛星通訊、物聯網和航太工業對於高功率及高頻用途元件需求日殷，近年來化合物半導體先進材料導入上述產業應用已呈現急速成長趨勢，各國廠商均以2025年達成實際量產階段為目標加速創新。化合物半導體雖然比起矽或砷化鎵擁有更優異的電性優勢，但高壓高電流的應用使安全規格及可靠度要求相形嚴格，寬能隙元件的關鍵製程也不同於現有矽基功率元件製程，增加產品應用設計難度，促使許多專攻化合物半導體應用的新創企業相繼投入。本期文章將帶您一同探索化合物半導體先進材料的最新技術發展、產品/服務應用，以及現階段技術發展中，全球市場及國內半導體產業鏈重要的專利擁有者，讓讀者可以迅速掌握下世代影響半導體產業發展命脈的關鍵材料新知。</p> <p><strong> </strong></p> <p><strong>二、推動化合物半導體先進材料發展的3大原因</strong></p> <ol> <li><strong>通訊、功率、光感測未來發展，成功帶動化合物半導體的需求熱度</strong></li> </ol> <p>未來生活中，人類與機器互動頻繁，遠端資訊無延遲傳輸是使用者重視的必然要求。通訊、功率、光感測領域是化合物半導體未來獲得高度應用的產業首選(估計未來五年的年成長率大於21%)。尤其是車用電子(含電動車)、大型能源轉換系統，對於高功率低能耗的電子元件需求迫切，已在國際間蔓延與發酵。而化合物半導體材料具備的發光/接收功能，也可以有效運用在光達(LIDAR)光學傳感、智慧型手機的臉部識別系統，或是毫米波雷達的高頻傳感功能，兼顧電性與光學雙重特性，讓化合物半導體材料的運用更廣。</p> <ol start="2"> <li><strong>傳統矽材不符合B5G/6G需求，化合物半導體成為高功率元件的新機會</strong></li> </ol> <p>B5G/6G通訊相關的基礎設施中，用於資料處理中心的光學設施和超高頻通訊元件無法使用傳統矽材製造，早期矽元件或是砷化鎵元件已經逐漸被具高電子遷移率的化合物半導體元件取代。全球電信商紛紛採用低於6GHz的毫米波頻部署5G市場，開拓大頻寬、高效率、新天線技術平台，並對熱管理尋找市場機會。面對後5G時代，功率元件需要能承受更高功率、降低能耗，化合物半導體元件已經成為B5G/ 6G通訊元件的首要選材。</p> <ol start="3"> <li><strong>萬物運算/聯網同時發生，化合物半導體搭上能源效率精省的順風車</strong></li> </ol> <p>在萬物聯網的未來，資料中心需處理的資料量將呈現爆發式成長，連帶使得資料中心對電源、冷卻設備的需求增加。在此同時，使用者對能源效率有更嚴格的要求。因為能源效率即便只增加1%，都能為客戶創造出可觀的節能效益。再加上消費性電子產品不斷被市場要求輕量化，晶圓厚度必須變得更薄，又同時需要具備降低導通阻抗、消散熱能累積效應，以及超越傳統的充電效率。以氮化鎵(GaN)為例，它能提供優於傳統矽材三倍以上的充電效率，快速滿足消費性電子產品(快充)、資料中心、逆變器以及電動車領域的充電需要，現有矽半導體材料實難望其項背。</p> <p style="text-align: center;">(全文請參見下方PDF)</p></p> 作者(或新聞出處) 臺灣技術交易資訊網 附件 檔案名稱：電動車、5G基地台需求元件的基石_化合物半導體材料最新發展與應用.pdf 點此下載 刊登日期 2023/09/08