氧化镓和碳化硅功率芯片的技术差异
SiC(碳化硅)商业化已经20 多年了,GaN 商业化还不到5 年时间。因此人们对GaN 未来完整的市场布局并不是很清楚。SiC 的材料特性是能够耐高压、耐热,但是缺点是频率不能高,所以只能做到效率提升,不能做到器件很小。现在很多要做得很小,要控制成本。而GaN 擅长高频,效率可以做得非常好。例如,特斯拉等车厂使用SiC 做主驱等,因为SiC更适合做大功率、更高端的应用。目前GaN 在消费领域做得非常好,可以完全替代Si 器件;而SiC 下探到消费领域非常难。现在是GaN 不断往上走,电压、电流、功率等级不断往上探,以纳微为例,未来的布局有服务器、数据中心、电动汽车等。而且GaN 往上探没有限制,例如纳微在2021 年底或2022 年就会推出小于20 mΩ 的器件,意味着可以做到单体3.3 ~ 5 kW 的功率,未来做模块,例如3 个die(晶片)或者更多die 做桥壁、并联等,很快功率等级会从10 kW 到20 kW、30 k......阅读全文
氧化镓和碳化硅功率芯片的技术差异
SiC(碳化硅)商业化已经20 多年了,GaN 商业化还不到5 年时间。因此人们对GaN 未来完整的市场布局并不是很清楚。SiC 的材料特性是能够耐高压、耐热,但是缺点是频率不能高,所以只能做到效率提升,不能做到器件很小。现在很多要做得很小,要控制成本。而GaN 擅长高频,效率可以做得非常好。例如,
氮化镓功率芯片的应用领域
1)手机充电器。主要有2 个原因,①手机电池容量越来越大,从以前的可能2 000 mA·H 左右,到现在已经到5 000 mA·H。GaN 可以减少充电时间,占位体积变小。②手机及相关电子设备使用越来越多,有USB-A 口、USB-C 口,多头充电器市场很大,这也是GaN 擅长的领域。2)电源适配器
氮化镓功率芯片的发展趋势分析
GaN 功率芯片主要以2 个流派在发展,一个是eMode 常开型,纳微代表的是另一个分支——eMode 常关型。相比传统的常关型的GaN 功率器件,纳微又进一步做了集成,包括驱动、保护和控制的集成。GaN 功率芯片集成的优势如下。1)传统的Si 器件参数不够优异,开关速率、开关频率都受到极大限制,通
GaN-功率芯片的特点和技术优势
GaN(氮化镓)的特性与传统Si(硅)有很大区别,例如开关速度比Si 快20 倍,体积和重量更小,某些系统里可以节能约40%。这是非常可观的,对于实现“双碳”目标很有助益。它的功率密度可以提升3 倍,如果搭配快充方案,充电速度提升3 倍以上,而且成本也很合理,相比Si 的BOM(物料清单)方案,系统
氧化镓功率电子器件领域新进展,入选ISPSD
近日,中国科大微电子学院龙世兵教授课题组两篇论文入选第34届功率半导体器件和集成电路国际会议(ISPSD,全称为:IEEE International Symposium on Power Semiconductor Devices and ICs)。ISPSD是功率半导体器件和集成电路领域国际顶级
氮化镓/碳化硅技术真的能主导我们的生活方式?(一)
全球有40%的能量作为电能被消耗了, 而电能转换最大耗散是半导体功率器件。我国作为世界能源消费大国, 如何在功率电子方面减小能源消耗成了一个关键的技术难题。伴随着第三代半导体电力电子器件的诞生,以碳化硅和氮化镓为代表的新型半导体材料走入了我们的视野。 早在1893年诺贝尔奖获得者法国化
氮化镓/碳化硅技术真的能主导我们的生活方式?(四)
想要电动机启动,可不是合上闸这么简单。想要实现远程控制和多点控制,需要做的还有很多。本文列举几个最基本的电动机控制回路,除了在生产中的机械控制需要用到外,在设计PLC电路时,这些也是必备单元。 本文将由易到难逐一讲解。 电动机控制回路常用元件 按钮▼ 按钮分为启动按钮、停止按
氮化镓/碳化硅技术真的能主导我们的生活方式?(三)
SiC的高压肖特基二极管应该是在几年内在轨道交通中得到引用。而开关管的应用需要更长的系统评估。中车和国网在这方面的持续投入研发为SiC功率器件研究打下了深厚的基础,是国家第三代半导体器件发展的中坚力量。 现在大家讲第三代半导体产业往往关注于电力电子器件和射频器件的市场,其实第三代半导体
氮化镓/碳化硅技术真的能主导我们的生活方式?(二)
最近接连有消息报道,在美国和欧洲,氮化镓和碳化硅技术除了在军用雷达领域和航天工程领域得到了应用,在电力电子器件市场也有越来越广泛的渗透。氮化镓/碳化硅技术与传统的硅技术相比,有哪些独特优势? 大家最近都在谈论摩尔定律什么时候终结?硅作为半导体的主要材料在摩尔定律的规律下已经走过了50多
高性能氮化镓晶体管研制成功
据美国物理学家组织网9月22日(北京时间)报道,法国和瑞士科学家首次使用氮化镓在(100)-硅(晶体取向为100)基座上,成功制造出了性能优异的高电子迁徙率晶体管(HEMTs)。此前,氮化镓只能用于(111)-硅上,而目前广泛使用的由硅制成的互补性金属氧化半导体(CMOS)芯片一般
晶能光电推进硅衬底LED产业化
在日前举行的广州国际照明展上,晶能光电公司展出的6英寸硅衬底LED芯片,以及联合晶和照明推出的采用硅衬底大功率LED芯片的硅衬底模组,引起了国内外众多行业人士的广泛关注。 据了解,晶能光电创新性地运用“硅”代替传统的“蓝宝石”或“碳化硅”作为衬底制造氮化镓基LED器件,在全球
金刚石热沉片的应用领域有哪些?
金刚石,带隙宽、热导率高、击穿场强高、载流子迁移率高、耐高温、抗酸碱、抗腐蚀、抗辐照,优越的性能使其在高功率、高频、高温领域等方面发挥重要作用,可以说,金刚石是目前最有发展前途的半导体材料之一,其经典的应用场景包括金刚石热管理材料。 光通讯:大面积高热导CVD金刚石膜的出现使其在高功率激光二极
傅里叶红外光谱仪在第三代Sic半导体应用
据消息人士透露,我国计划把大力支持发展第三代半导体产业,写入正在制定中的“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。当前,以碳化硅为代表的第三代半导体已逐渐受到国内外市场重视,不少半导体厂商已率
备受看好的氧化镓材料是什么来头?-(二)
行业的领先厂商 既然这个材料拥有这么领先的性能,自然在全球也有不少的公司投入其中。首先看日本方面,据半导体行业观察了解,京都大学投资的Flosfia、NICT和田村制作所投资的Novel Crystal是最领先的Ga2O3供应商。 相关资料显示,Flosfia成立于20
超宽禁带半导体新进展-推动氧化镓功率器件规模化应用
中国科学院上海微系统与信息技术研究所研究员欧欣课题组和西安电子科技大学郝跃课题组教授韩根全合作,在氧化镓功率器件领域取得新进展。该研究成果于12月10日在第65届国际微电子器件顶级会议——国际电子器件大会(International Electron Devices Meeting, IEDM)
欧欣、郝跃课题组超宽禁带半导体异质集成研究获进展
中国科学院上海微系统与信息技术研究所研究员欧欣课题组和西安电子科技大学郝跃课题组教授韩根全合作,在氧化镓功率器件领域取得新进展。该研究成果于12月10日在第65届国际微电子器件顶级会议——国际电子器件大会(International Electron Devices Meeting, IEDM)
氮化镓是实现-5G-的关键技术
日前,与 SEMICON CHINA 2020 同期的功率及化合物半导体国际论坛 2020 在上海隆重举行,Qorvo FAE 经理荀颖也在论坛上发表了题为《实现 5G 的关键技术—— GaN》的演讲。
电子器件的光伏逆变器研制及示范应用项目通过验收
近日,科技部高新司在厦门组织召开了“十二五”国家863计划“基于国产宽禁带电力电子器件的光伏逆变器研制及示范应用”项目验收会。 项目以实现碳化硅和氮化镓光伏逆变器的示范应用为最终目标,开发了低缺陷SiC外延生长技术、攻克了氮化镓二极管及增强型氮化镓三极管设计技术、碳化硅二级管及MOSFET
宽带隙半导体材料的特性
氮化镓、碳化硅和氧化锌等都是宽带隙半导体材料,因为它的禁带宽度都在3个电子伏以上,在室温下不可能将价带电子激发到导带。器件的工作温度可以很高,比如说碳化硅可以工作到600摄氏度;金刚石如果做成半导体,温度可以更高,器件可用在石油钻探头上收集相关需要的信息。它们还在航空、航天等恶劣环境中有重要应用。广
宽带隙半导体材料的特征
氮化镓、碳化硅和氧化锌等都是宽带隙半导体材料,因为它的禁带宽度都在3个电子伏以上,在室温下不可能将价带电子激发到导带。器件的工作温度可以很高,比如说碳化硅可以工作到600摄氏度;金刚石如果做成半导体,温度可以更高,器件可用在石油钻探头上收集相关需要的信息。它们还在航空、航天等恶劣环境中有重要应用。广
科技部:第三代半导体器件制备及评价技术获突破
从科技部公布的信息了解到,近日科技部高新司在北京组织召开“十二五”期间863计划重点支持的“第三代半导体器件制备及评价技术”项目验收会。项目重点围绕第三代半导体技术中的关键材料、关键器件以及关键工艺进行研究,开发出基于新型基板的第三代半导体器件封装技术,并实现智能家居演示系统的试制。 专家介绍
专家建议加快宽禁带与超宽禁带半导体器件发展
“生产集成电路所需要的硅材料已趋近完美,但是未来还有什么材料可以替代硅,这是业界急切希望解决的问题”。中国科学院院士、国家自然科学基金委员会信息科学部主任郝跃近日在 “纪念集成电路发明60周年学术会议”上如是说。该会议由中国电子学会、中国科学院信息技术科学部等共同主办。 自1958年杰克·基
半导体材料的主要种类介绍
半导体材料是半导体工业的基础,它的发展对半导体技术的发展有极大的影响。半导体材料按化学成分和内部结构,大致可分为以下几类。1.元素半导体有锗、硅、硒、硼、碲、锑等。50年代,锗在半导体中占主导地位,但 锗半导体器件的耐高温和抗辐射性能较差,到60年代后期逐渐被硅材料取代。用硅制造的半导体器件,耐高温
下一代半导体的宽与窄
随着以氮化镓、碳化硅为代表的第三代半导体步入产业化阶段,对新一代半导体材料的探讨已经进入大众视野。走向产业化的锑化物,以及国内外高度关注的氧化镓、金刚石、氮化铝镓等,都被视为新一代半导体材料的重要方向。从带隙宽度来看,锑化物属于窄带半导体,而氧化镓、金刚石、氮化铝属于超宽禁带半导体。 超宽禁带
半导体两大原材料浅析
半导体原料共经历了三个发展阶段:第一阶段是以硅 (Si)、锗 (Ge) 为代表的第一代半导体原料;第二阶段是以砷化镓 (GaAs)、磷化铟 (InP) 等化合物为代表;第三阶段是以氮化镓 (GaN)、碳化硅 (SiC)、硒化锌 (ZnSe) 等宽带半导体原料为主。第三代半导体原料具有
备受看好的氧化镓材料是什么来头?-(一)
日前,据日本媒体报道,日本经济产业省(METI)计划为致力于开发新一代低能耗半导体材料“氧化镓”的私营企业和大学提供财政支持。报道指出,METI将为明年留出大约2030万美元的资金去资助相关企业,预计未来5年的资助规模将超过8560万美元。 众所周知,经历了日美“广场协定”的日本
常规转染技术的分类和原理差异
常规转染技术可分为两大类,一类是瞬时转染,一类是稳定转染(永久转染)。前者外源DNA/RNA不整合到宿主染色体中,因此一个宿主细胞中可存在多个拷贝数,产生高水平的表达,但通常只持续几天,多用于启动子和其它调控元件的分析。一般来说,超螺旋质粒DNA转染效率较高,在转染后24-72小时内(依赖于各种不同
响应设备更新政策-|-半导体制造工艺、结构与表征解决方案
半导体制造工艺电动汽车等高新技术领域对高效动力转换的需求与日俱增,碳化硅与氮化镓材料扮演关键性角色,有效降低能耗并提升动力转换效率。牛津通过原子层沉积(ALD)与原子层刻蚀(ALE)技术优化了器件工艺。ALD工艺出色的 AlN/Al2O3/SiO2 钝化薄膜有效降低器件中的阈值电压漂移。而ALE低损
染色体芯片技术大幅提高试管婴儿成功率
目前,我国试管婴儿技术的成功率平均仅为50%多,最大瓶颈就在于产前染色体异常的筛查。记者昨日获悉,今年3月成立的染色体芯片产前诊断联合实验室(CMA),利用针对中国人群定制的染色体芯片,能够检测出在常规染色体检测中显微镜下无法识别的基因缺陷,可筛查出200多种已知的染色体微缺失或微重复引起的疾病
金刚石散热薄膜,“硬撑”不“屈曲”
凭借超高热导率,金刚石成为突破高频大功率芯片散热瓶颈的关键材料——将芯片直接键合到金刚石衬底上,能显著降低近结热阻与结温,被视为未来高性能芯片及3D封装热管理的理想方案,其应用价值日益受到行业关注。解决衬底翘曲问题,成为金刚石薄膜应用于芯片键合的关键一步。针对这一核心瓶颈,中国科学院宁波材料技术与工