氧化镓商业化脚步临近，或将与碳化硅直接竞争；将改变实验室仪器行业的命脉

1、氧化镓商业化临近，可能与碳化硅直接竞争。

报道（文/陈冰心）在宽禁带半导体快速发展势头的影响下，超带隙半导体也悄然入局。 作为第四代半导体的代表，氧化镓（Ga2O3）不仅在实验室中取得越来越多的研发进展，其量产和商业化也在不断推进。 日本分析机构矢野综合研究所发布了宽带隙半导体全球市场研究结果。 氧化镓比碳化硅器件具有更高的成本和性能潜力，并且参与者数量正在增加。 可能用不了多久，氧化镓就会加入商业市场，与碳化硅和氮化镓竞争。

高效节能材料优势显着

随着科学技术的飞速发展，半导体技术在各种电子设备中发挥着至关重要的作用。 氧化镓备受关注，被视为新一代宽带隙半导体的候选者。 数据表明，与碳化硅相比，氧化镓具有超宽带隙（4.2~4.9eV）、高相对介电系数、超高临界击穿场强（8MV/cm）、更短的吸收截止边界和超强的介电常数。高能量密度。 透明导电性强等优异的物理性能。 此外，氧化镓还具有良好的化学稳定性和热稳定性，能够在恶劣环境或高温环境下保持稳定性。 同时，可以比碳化硅和氮化镓以更低的成本获得大尺寸、高质量、掺杂的块状单晶。

具体来说，氧化镓是一种多功能半导体材料，具有六种不同的晶相，其中最稳定的是β相。 β相氧化镓可以通过熔融法生长大尺寸单晶衬底，这对于高性能功率器件的生产非常有利。 氧化镓的高电压和高功率特性是一大优势。 其击穿场强是SiC的3倍，Si的26倍，这意味着它可以承受更高的电压而不被击穿。 信息、能源、航空航天等领域对能够承受高电压的功率器件有着巨大的需求。 氧化镓还具有损耗低的优点。 其损耗是SiC的1/7，这意味着它可以节省更多的能源。 从实验数据可以看出，相同电压下氧化镓SBD的损耗仅为SiC的1/7，仅为Si的1/49。 作为一种高效节能的半导体材料，具有显着的优势。

这些优异的材料性能引起了众多学者和企业的关注，成为研究热点。 中国科学院院士郝跃曾表示，氧化镓材料是未来最有可能大放异彩的材料之一。 未来10年左右，氧化镓器件很可能成为有竞争力的电力电子器件，并将与碳化硅器件直接竞争。 。

商业化临近，相关研发紧锣密鼓进行

正是由于氧化镓优越的材料特性，它不仅成为当前半导体领域的热门话题，相关行业也在不断推进其量产和商业化进程。 据报道，日本两大氧化镓龙头企业Novel Crystal和Flosfia自2012年起投入氧化镓研发，成功突破多项关键技术，包括2英寸氧化镓晶体和外延技术，以及氧化镓材料的量产。 。 其中，永新晶业已实现2英寸、4英寸基板及外延的批量供货。 2022年7月，宣布计划到2025年年产2万片4英寸晶圆。Flosfia利用喷雾化学气相沉积方法成功制备出全球最小导通电阻的肖特基二极管，该方法已在日本电装进行了试验。

美国已基本形成氧化镓产业链各环节的研究基础。 例如，美国空军研究实验室就制备出了耐高压增强型氧化镓MOSFET。 主要由美国能源部先进能源研究计划资助的公司Kyma Technologies也可以提供氧化镓衬底和外延片的供应。 德国莱布尼茨晶体生长研究所、法国圣戈拜公司等机构均已加入氧化镓材料器件的研发。

我国氧化镓材料制备技术也取得了长足进步。 2023年2月，我国首颗6英寸氧化镓单晶制备成功。 电科四十六所成功构建了适合6英寸氧化镓单晶生长的热场结构，突破了6英寸氧化镓单晶生长技术。 ，可用于6英寸氧化镓单晶衬底的开发，达到国际最高水平。 此外，明高半导体完成4英寸氧化镓晶圆衬底技术突破，成为国内首家掌握第四代半导体氧化镓材料4英寸（001）相单晶衬底生长技术的产业化公司。 浙江大学杭州科技创新中心也首次采用新技术路线成功制备出2英寸（50.8毫米）氧化镓晶圆。

这些进展表明我国在氧化镓材料制备方面的实力正在逐步增强，也推动了氧化镓材料在半导体领域的应用研究。 一些半导体公司、研究机构和政府部门已经开始在氧化镓领域进行合作和投资，加速其商业化进程。

目标市场多元化，2030年可能超过12亿美元

根据富士经济对宽带隙功率半导体元件的全球市场预测，2030年氧化镓功率元件的市场规模将达到1542亿日元（约合12.2亿美元），大于氮化镓功率元件。 规模（约8.6亿美元）甚至更大。 可见氧化镓对市场需求具有带动作用。

氮化镓适用于1000V以下的中低压市场，碳化硅适用于650V以上的中高压市场。 氧化镓作为一种新型超宽带隙半导体材料，目前仍处于研发过程中，但基于其材料特性，非常适合开发小型化、高效、高性能的超高功率晶体管。具有优良的耐热性。 目前业界对氧化镓的普遍期待也是应用于功率器件，尤其是大功率应用场景。

日本在氧化镓的研发和产业化方面处于领先地位。 诺新晶和Flosfia将“空调、冰箱、洗衣机”等对能效水平高度敏感、市场门槛相对较低的白色家电确定为首批渗透的应用市场。 Flosfia预计，氧化镓功率器件市场规模将在2025年开始超过氮化镓，2030年达到15.42亿美元，达到碳化硅的40%，氮化镓的1.56倍。

氧化镓器件在光电子领域也具有优势。 氧化镓日盲紫外器件是利用氧化镓材料的超宽带隙特性，实现250-300 nm波段紫外光高灵敏检测的器件。 由于氧化镓材料对可见光和近红外光几乎不吸收，因此氧化镓日盲紫外器件可以直接在太阳光下工作，无需额外的光谱滤光窗，从而降低了成本和复杂性，并且具有较高的光电转换效率。响应能力和检测率，在极端环境下仍能保持较高的检测性能。 因此，氧化镓日盲紫外器件可应用于电网安全监测、森林火灾监测、港口航行和海上搜救、环境与生化监测等领域。

此外，氧化镓器件还可作为高频射频器件、能量转换与储能、半导体激光器等领域，应用于毫米波通信、射频功率放大器、太阳能电池等能量转换、激光雷达、光通信等应用前景十分广阔。

下一步是降低成本和扩大应用。

虽然目前各大企业、大学和科研院所都对氧化镓的性能寄予厚望，但在其真正大规模使用之前，仍需解决许多关键瓶颈。 目前遇到两个主要障碍。 一是大尺寸、高质量单晶的生产。 其次，基于氧化镓材料的高功率、高效电子器件的研发仍处于实验室阶段。 对此，有专家指出，大尺寸低缺陷氧化镓单晶的制备方法和高表面质量氧化镓晶片的超精密加工技术是实现镓工业化应用的主要瓶颈氧化物半导体器件。 尽管氧化镓在多个领域的应用前景被广泛看好，但未来氧化镓材料还需在高质量、低缺陷、大尺寸单晶生产技术上取得突破，并在电子设备的商业化和大规模应用。 。

此外，导热性差也是氧化镓材料的缺点。 因此，许多单位开展了将晶圆级氧化镓薄膜转移到高导热衬底上的研究，例如将其转移到高导热碳化硅和碳基衬底上，通过异质集成制备氧化镓MOSFET器件。 有关镓与金刚石键合的新闻。 美国弗吉尼亚理工大学通过双面银烧结封装方法解决了散热问题，可以将肖特基结处产生的热量传导走。 结处热阻为0.5K/W，底部为1.43。 在瞬态条件下，它可以通过高达70A的浪涌电流。 中国科学院半导体研究所研究员严建昌表示，散热能力不足是氧化镓的一个缺点。 如何规避这一弊端，充分发挥其在功率器件方面的优势，是一个值得关注的发展方向。 氧化镓仍有很大的器件和产业发展空间。 发展的基础取决于物质本身和物质准备水平。 实现更低的缺陷密度，充分挖掘材料的优势和潜力，这是未来超宽禁带技术和产业发展的基础。

作为宽禁带半导体材料，氧化镓的潜在优势依然明显，特别是在高功率、高温和高频应用方面。 未来10年，氧化镓器件很可能成为与碳化硅直接竞争的电力电子器件。 关键的突破取决于成本的快速降低和大规模应用的开发。

2.英特尔尚未决定在印度投资芯片制造：那里缺乏成熟的生态系统。

消息称，尽管印度努力吸引全球领先者制造先进芯片，但英特尔透露，由于印度尚未建立成熟的生态系统，尚未做出投资芯片制造的决定。

在回答有关英特尔在印度投资计划的问题时，英特尔首席商务官 Christoph Schell 在加利福尼亚州圣何塞举行的英特尔创新峰会上发言时表示，投资新地点的关键因素之一是半导体制造和封装设施的可用性附近。 ，以及供应商和客户。

Christoph Schell补充说，英特尔在德国马格德堡投资328亿美元的制造工厂距离其计划在波兰弗罗茨瓦夫投资46亿美元的组装和测试工厂约465公里。

根据英特尔IDM 2.0战略，英特尔正在全球范围内投资制造工厂，其中包括美国俄亥俄州的两家新工厂，以及欧盟计划在未来十年内对整个半导体价值链投资800亿欧元。 英特尔今年6月宣布将在以色列投资250亿美元。 目前，印度不在英特尔的关注范围内。

英特尔宣布这一消息之际，印度正寻求通过 7600 亿卢比（930 亿美元）的印度半导体计划吸引全球半导体制造商来建厂。

得益于英特尔、AMD、高通、联发科等公司投资建设研发中心，印度形成了主要集中在班加罗尔的芯片设计生态系统。 然而，1989年国营半导体联合有限公司因火灾停止运营后，印度商业规模的半导体制造能力几乎为零。

尽管如此，在美光宣布投资 27 亿美元建立 ATMP 工厂后，印度西部古吉拉特邦可能会出现半导体生态系统。 韩国 PCB 和 IC 基板制造商 Simmtech South Asia 董事总经理 Jefferey Chun 表示，他们正在评估并准备与美光进行另一项投资。 关键考虑的是公司是否可以获得相同标准的支持，因为这些投资可能不被视为独立项目。

3、三星泰勒工厂传闻明年量产4nm Exynos芯片，用于Galaxy S25系列

9月20日消息，据业内人士透露，三星电子将在美国德克萨斯州泰勒的新工厂采用4nm工艺生产用于Galaxy智能手机的Exynos应用处理器（AP）。

三星泰勒工厂目前正在建设中，预计今年竣工，明年底开始量产。 预计首款正式量产产品将集成到三星 Galaxy S25 系列中，计划于 2025 年初发布。三星泰勒工厂的第一个客户将是三星电子本身。

业界认为，三星电子在赢得外部客户方面面临困难，因此决定自己接订单，以保证泰勒代工厂的生产计划。 4nm工艺生产也将在韩国京畿道华城市和平泽市的国内园区进行。

三星泰勒工厂生产的AP将集成到Galaxy S25系列中的具体产品和销售区域目前还不得而知。 不过，三星在美国建厂的原因之一是当地生产的产品可以获得相关税收优惠，因此泰勒工厂生产的AP可能会用于在美国销售的Galaxy智能手机。

4、NVIDIA自动驾驶平台引入安森美图像传感器

消息，9月21日，安森美半导体宣布其Hyperlux图像传感器系列产品现已引入NVIDIA DRIVE平台，可大幅增强自动驾驶车辆的视觉能力并提高安全性。

安森美半导体表示，Hyperlux图像传感器无需改变曝光设置即可提供超精细图像，避免视觉盲点，并为NVIDIA DRIVE平台提供更高质量的数据。 此外，传感器的低功耗特性与 NVIDIA DRIVE 平台的高效架构相结合，可为自动驾驶车辆 (AV) 的运行带来超低功耗选项。 Hyperlux 传感器可帮助自动驾驶系统在任何照明条件下以出色的图像质量捕获更多细节。

NVIDIA DRIVE是NVIDIA旗下的端到端自动驾驶平台，于2015年发布。NVIDIA DRIVE硬件包括车载计算机（DRIVE AGX）、参考架构（DRIVE Hyperion）、数据中心托管模拟平台（DRIVE Constellation）、深度神经网络（DNN）、训练平台（DGX）、软件开发套件（SDK）等

在智能汽车方面，NVIDIA先后与特斯拉、比亚迪等达成合作。

5、牛芯半导体荣获第十八届“中国芯”优秀支撑服务产品奖

9月20日，2023秦珠澳集成电路产业推介峰会暨第十八届“中国芯”颁奖典礼在珠海举行。 牛芯半导体凭借在接口IP领域的创新能力强、市场潜力大、安全可靠的产品优势，荣获杰出支持服务产品奖。

“中国芯”工程是工信部组织的集成电路技术创新和产品创新工程。 “中国芯”优秀产品征集活动是“中国芯”工程的重要组成部分。 “中国芯”优秀产品评选被誉为国产集成电路产品和技术发展的“风向标”，是国内集成电路领域最具影响力和权威性的奖项评选之一。

牛芯半导体致力于半导体接口IP的开发和授权，并提供基于接口技术的一站式芯片定制解决方案，在主流先进/成熟工艺中布局SerDes、DDR等中高端接口IP。 牛芯半导体多项IP产品技术指标业界领先。 产品广泛应用于消费电子、网络通信、数据存储、高性能计算、物联网、人工智能、汽车电子、工业控制、医疗电子等领域。 行业龙头及科研机构IP供应商，累计服务客户超过100家。

未来，纽芯半导体将继续以客户为中心，以IP国产化需求为己任，集聚自主可控能力，协同集成电路产业链上下游，共建产业生态圈，助力中国芯实现高质量发展。

欢迎关注，微信公众号“牛芯半导体”，牛芯半导体官网：www.kniulink.com。

6、亿纬半导体荣获第十八届“中国芯”优秀技术创新产品奖

9月20日，以“芯机遇·新未来”为主题的2023秦珠澳集成电路产业推介峰会暨第十八届“中国芯”颁奖典礼在珠海举行。 “中国芯”评选活动是在工业和信息化部电子信息司指导下实施的全国集成电路行业年度盛会。 是国内集成电路领域最具影响力、权威性的行业会议之一。

经过专家评审组多重评选，亿纬半导体研发的“机器人环境建模与导航（SLAM）定位专用芯片-AM890”以其高效稳定的性能、安全可靠的质量荣获“中国核心优秀技术创新产品” 。 奖项； 同时，亿纬还荣获“横琴粤澳深度合作区中国芯特别奖”。 此次获奖是业界专业评委对亿纬企业实力和技术研发能力的高度认可。