随着信息通信技术向高频化发展、能源系统追求更高转换效率、智能终端性能持续升级,传统硅基半导体材料逐渐面临物理性能瓶颈。在此背景下,新型半导体材料应运而生,展现出独特的性能优势。这类材料具有优异的高频特性、出色的功率处理能力和卓越的高温稳定性,为突破现有技术限制提供了新的可能。其中,以碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)为代表的先进半导体材料,正在移动通信、电动交通工具、智能计算等关键领域展现出重要的应用价值,推动着相关产业的技术进步。
8英寸碳化硅衬底加速突围
2025年中国碳化硅产业取得重要突破,主要企业持续扩大生产规模。目前国内8英寸碳化硅基板年产能已超过200万片(等效6英寸)。
技术突破方面,天科合达采用物理气相传输法(PVT)将8英寸晶体生长周期从200小时压缩至150小时,良率提升至40%。三安光电通过掺杂氮化铝缓冲层,将微管密度降至0.5/cm²,达到国际领先水平。
12英寸碳化硅衬底:从实验室迈向商用化
天岳先进在德国慕尼黑半导体展上全球首发12英寸N型衬底,电阻率15-25mΩ·cm,位错密度≤300/cm²,首批样品已交付欧洲客户验证。中电科山西烁科晶体同期宣布研制成功12英寸高纯半绝缘及N型衬底,晶体直径偏差≤1mm,电阻率均匀性±5%。这一突破标志着中国企业在超大尺寸衬底领域实现历史性的跨越。
然而,12英寸产品的商业化应用仍存在若干制约因素。除成本问题外,产业链配套尚不完善的问题仍制约着商业化进程,例如适用于12英寸基板的外延生长设备仍处于研发阶段等。
GaN技术大发展
近年来,氮化镓(GaN)技术以其在高功率、高效率和高频率应用中的显著优势,迅速成为半导体行业的焦点。
九峰山实验室科研团队在全球首次实现8英寸硅基氮极性氮化镓(N-polar GaNOI)高电子迁移率材料的制备。该成果将助力射频前端等系统级芯片在频率、效率、集成度等方面越级提升,为下一代通信、自动驾驶、雷达探测、微波能量传输等前沿技术发展提供有力支撑。
中国氮化镓产业在市场需求带动下实现快速发展。目前,相关产业已在东部沿海形成集群效应,多家创新型企业快速成长,其产品在移动通信、消费电子和电动汽车等多个领域获得实际应用,氮化镓功率器件正逐步成为推动技术进步的重要力量。
综合整理来源:MIR睿工业 、 DT半导体材料、浮思特科技、第三代半导体风向
关于SEMI-e
由中国国际光电博览会(CIOE中国光博会) 和集成电路创新联盟联手主办的SEMI-e深圳国际半导体展暨2025集成电路产业创新展(SEMI-e)作为行业极具影响力和专业性的半导体展会,覆盖从EDA工具、半导体材料、设备制造到芯片设计、封测应用的全产业链生态。为半导体制造、集成电路、电子电力、电子制造、显示制造以及汽车、信息通信、消费电子等领域打造集商贸洽谈、国际交流及品牌展示为一体的专业展示平台。
相比传统硅材料,化合物半导体(如GaN、SiC)具有更宽的禁带宽度、更高的电子迁移率和击穿电场强度,能够实现更高频率、更高功率和更高效率的器件性能,有效突破硅基半导体的物理限制。
在5G通信、新能源汽车、智能电网、光电探测等新兴领域,化合物半导体凭借其优异的材料特性,成为实现高性能、高可靠性器件的关键基础材料。
同期会议
展会同期将举办一系列高峰论坛,邀请来自半导体行业、应用领域以及科研院所的业界领袖、技术专家、科研学者等全面深入探讨半导体领域的最新技术和研究方向及市场趋势,以及在下游应用中的创新发展,
部分相关主题:
化合物半导体及功率器件:第三代半导体,车规功率半导体;
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