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集微网消息,据台媒电子时报消息,中国台湾地区方面决定支持SiC碳化硅产业发展,目标是2025年实现8英寸碳化硅晶体,以及其生长和外延设备、其它相关关键设备和原材料的自给自足。
目前中国台湾在化合物半导体领域占全球产量的50%以上,然而在碳化硅、氮化镓方面没有优势。为解决这一问题,中国台湾方面希望促进6英寸及8英寸碳化硅晶体生长炉,以及氮化镓金属有机化学气相沉积(MOCVD)设备等关键设备的自主研发,弥补技术缺口;目标是建立碳化硅晶圆的本地供给能力,以减少对海外供应商的依赖。
据悉,氮化镓功率元件具有高频率、高功率的优势,在低频厘米波市场已逐渐取代传统LD-MOSFET(横向双扩散金属氧化物半导体场效应管),此外也在高频毫米波领域取代砷化镓(GaAs)。市场趋势表明,硅基氮化镓(GaN-on-Si)具有巨大的市场潜力,其关键在于大尺寸产品制造工艺的成熟。
中国台湾地区在碳化硅、氮化镓领域起步较晚,目前该领域主要技术掌握在美国Wolfspeed、日本罗姆(Rohm)等少数厂商手中。
与砷化镓相比,氮化镓和碳化硅材料具有更好的散热性能,可用于通信基站、电动汽车、低轨道卫星、能源、充电站和轨道交通领域。国际半导体技术路线图(ITRS)提到,化合物半导体将在以应用为导向的,超越摩尔定律的技术中发挥关键作用。
2023年,中国台湾方面委托研发的大型项目超过13个,其中之一就是开发化合物半导体材料自主技术,旨在打造这类材料本土供应链及生态系统。
与此同时,中国台湾科学技术委员会(NSTC)正在进行“下一代化合物半导体前瞻研发计划”,重点发展GaN、SiC、Ga2O3、金刚石等宽禁带半导体材料,并开发具有高工作电压、低导通电阻的GaN、SiC元件,以取代传统的硅功率器件。
通过这一计划,NSTC希望实现以下目标:开发高温离子注入、宽禁带材料刻蚀、低接触电阻等关键工艺;设计和制造创新的场板(field plates)、超结(super junctions)及边缘终端结构,以优化晶体管中的电场分布;优化元件封装和热效应,培养设计和建模能力;对元件可靠性评估分析和建模。
此外,中国台湾半导体研究所(TSRI)也在开发亚太赫兹(sub THz)单片毫米波芯片工艺技术,探索外延、T形栅极晶体管、高散热能力封装等可能的技术方向。
(校对/张杰)