>
>
2023-08-16
Ключевое сырье полупроводника под экспортными контролями
1-ого августа 2023, министерство коммерции и общая администрация таможен Китая официально снабдили экспортные контроли на сырье галлии и германии полупроводника. Различные мнения в индустрии относительно этого движения, и много людей считают, что они в ответ на управление голландского ASML модернизированное на экспорте машин литографированием. Но в августе 2022. Соединенные Штаты включали высокочистую окись галлия материала полупроводника в своем запрещенном списке экспортного контроля к Китаю. Контора индустрии и безопасности (BIS) министерства торговли США также объявила включение четвертых материалов полупроводника поколения как окись и диамант галлия, которая могут выдержать высокие температуры и напряжения тока, так же, как программное обеспечение ECAD специфически конструированное для обломоков на 3nm и ниже, в новые экспортные контроли.
В это время, не были много людей обращая внимание этот экспортный контроль, и он не будет до год позже что Китай включил галлий в списке экспортного контроля что индустрия начала обращать внимание важный материал четвертых полупроводников поколения - окись галлия. Галлий и германий ключевое сырье в индустрии полупроводника, и их применения покрывают производство первых к четвертых полупроводников поколения. Сегодня, с законом Moore смотря на bottleneck, материалы полупроводника с более большими ширинами bandgap, как диамант, окись галлия, AlN, и МЛРД, имеют потенциал стать движущей силой для следующего поколени информационной технологии должного к их превосходным физическим свойствам.
Для Китая, критический период для развития полупроводников, и различные санкции от Соединенных Штатов делали исследованием ключевых революционных материалов как окись галлия ключевое ограничение по прорыва. Несмотря на многочисленные проблемы, если мы можем преуспеть в этой революции полупроводниковых технологий, то Китай будет иметь потенциал перескочить от изготовляя электростанции к изготовляя электростанции, достигая поистине беспрецедентного преобразования в столетии. Это не только главный тест прочности Китая технологической, но также важная возможность к способности Китая витрины смотреть на глобальные технологические проблемы.
Преимущества за окисью кремниевого карбида и галлия
Окись галлия, четвертый материал полупроводника поколения, имеет преимущества как большая ширина bandgap (eV 4,8), высокая критическая прочность поля нервного расстройства (8MV/cm), и хорошие характеристики кондукции. Окись галлия имеет 5 подтвердила кристаллические формы, среди которых самое стабилизированное β- Ga2O3. Своя ширина bandgap eV 4.8-4.9, и прочность поля нервного расстройства как высока как 8 MV/cm. Свое сопротивление кондукции гораздо ниже чем это из SiC и GaN, значительно уменьшающ потери при теплопроводности прибора. Свой характерный параметр, награда Baliga (BFOM), как высок как 3400, приблизительно 10 раз это из SiC и 4 раза это из GaN.
Сравненный к нитриду кремниевого карбида и галлия, процесса роста окиси галлия можно достигнуть используя жидкостное плавит метод на атмосферном давлении, которое результаты в высококачественном, высоком выходе, и низкой цене. Должный к их собственному нитриду характеристик, кремниевого карбида и галлия смогите только быть произведено газофазовым методом, который требует поддержания высокотемпературной промышленной среды и уничтожать большое количество энергии. Это значит что окись галлия будет иметь стоить преимущество в продукции и производстве, и соответствующее для отечественных изготовителей быстрого для увеличения производственной мощности.
По сравнению с кремниевым карбидом, окись галлия перегоняет кремниевый карбид в почти всех рабочих параметрах. Особенно со своими большой шириной bandgap и высокой прочностью поля нервного расстройства, она имеет значительные преимущества в высокомощных и высокочастотных применениях
Специфические применения и потенциал рынка окиси галлия
Перспективы развития окиси галлия все больше и больше видны, и рынок в настоящее время главным образом монополизирован 2 гигантами в Японии, технологии Novell Кристл (NCT) и Flosfia. NCT инвестирует в научных исследованиях и разработки окиси галлия с 2012, успешно выходя сквозь отверстие множественные ключевые технологии, включая 2-дюймовую технологию окиси галлия кристаллическую и эпитаксиальную, так же, как массовое производство материалов окиси галлия. Свои эффективность и высокая эффективность широко были узнаны в индустрии. Она успешно масс-произвела вафли окиси галлия 4 дюймов в 2021 и начинала поставить вафли клиента, еще раз держа Японию вперед в третьего поколения конкуренции сложного полупроводника.
Согласно прогнозу NCT, рынок для вафель окиси галлия вырастет быстро в следующем десятилетии и расширит к приблизительно RMB 3,02 миллиарда к 2030. FLOSFIA предсказывает это к 2025, размер рынка приборов силы окиси галлия начнет перегонять это из нитрида галлия, достигающ 1,542 миллиарда доллары США (приблизительно 10 миллиардов RMB) к 2030, определяющ 40% из кремниевого карбида и 1,56 раз это из нитрида галлия. Согласно прогнозу экономики Фудзи, размер рынка компонентов силы окиси галлия достигнет 154,2 миллиарда иены (приблизительно 9,276 миллиарда юани) к 2030, перегоняющ размер рынка компонентов силы нитрида галлия. Эта тенденция отражает потенциал важности и будущих окиси галлия в электронных устройствах силы.
Окись галлия имеет значительные преимущества в некоторых специфических областях применения. В поле производительности электроники, приборы силы окиси галлия частично перекрывают с нитридом и кремниевым карбидом галлия. В военном поле, они главным образом использованы в системах регулятора мощности как высокомощные электромагнитные оружи, танки, реактивные истребители, и корабли, так же, как радиационностойкие и высокотемпературные устойчивые космические электропитания. Штатский участок главным образом приложен в полях как энергосистемы, электрическая тракция, photovoltaics, электротранспорты, бытовые приборы, медицинское оборудование, и бытовая электроника.
Новый рынок корабля энергии также обеспечивает огромный сценарий применения для окиси галлия. Однако, в Китае, приборы силы на уровне корабля всегда слабы, и в настоящее время никакой MOS IDM SiC на уровне корабля. Хотя несколько Fabless компаний которым контракт с XFab может быстро иметь всесторонние спецификации SBD и MOS к рынку, и продажи и прогресс финансирования относительно ровны, в будущем, им все еще нужно построить их собственное СКАЗОЧНОЕ для управления производственной мощности и для того чтобы начать уникальные процессы, произвести продифференцированные конкурентные преимущества.
Зарядные станции очень стоить чувствительные, которые обеспечивают возможность для окиси галлия. Если
Если окись галлия может соотвествовать или даже превысить требованиям производительности пока приобретающ опознавание рынка с преимуществами цены, то большая возможность своего применения в этом поле.
В рынке прибора RF, емкость рынка окиси галлия может сослаться на рынок приборов нитрида галлия кремниевого карбида эпитаксиальных. Ядр новых кораблей энергии инвертор, который имеет очень высокие требования для спецификаций прибора. В настоящее время, компании как полупроводник Италии, Хитачи, Ansemy, и Rohm могут скапливать MOSFETs SiC ранга продукции и поставки автомобильные. Предположено что к 2026, этот номер увеличит до $2,222 миллиарда (приблизительно 15 миллиардов RMB), показывающ что окись галлия имеет широкие перспективы и потенциал рынка применения в рынке прибора RF.
Другое важное применение в поле производительности электроники батареи 48V. С широко распространенной пользой батарей лития, более высокую систему напряжения тока можно использовать для замены системы напряжения тока 12V батарей руководства, достигая целей высокой эффективности, сокращения веса, и сбережений энергии. Эти системы батареи лития широко будут использовать напряжение тока 48V, и для электронных электрических систем, необходимо преобразование → 12V/5V высокой эффективности 48V. Принимающ катят 2, который рынок электротранспорта в качестве примера, согласно данным от 2020, общий уровень производства электрических 2 колесных транспортных средств в Китае был 48,34 миллиона блоки, по сравнению с предыдущим годом рост 27,2%, и темп расширения зоны охвата батарей лития превысил 16%. Посмотренный с таким рынком, высоковольтные сильнотоковые приборы 100V как окись галлия, GaN, и кремний основали приборы SG-MOS целятся это применение и делаются усилия.
В промышленном поле, оно имеет несколько главных возможности и преимуществ, включая униполярную замену двухполярного, более высокого выхода по энергии, легкость массового производства, и требования к надежности. Эти характеристики делают окись галлия потенциально сыграть важную роль в будущих применениях силы. В конечном счете, ожидано, что играют роль в рынке 650V/1200V/1700V/3300V, и ожидано, что полно прорезывают приборы силы окиси галлия поля автомобильных и электротехнического оборудования от 2025 до 2030. В краткосрочной перспективе, приборы силы окиси галлия сперва появятся в поля как бытовая электроника, бытовые техники, и сильно надежные и высокопроизводительные промышленные электропитания. Эти характеристики могут привести к конкуренции между материалами как кремний (Si), кремниевым карбидом (SiC), и нитридом галлия (GaN).
Автор считает, что фокус конкуренции для окиси галлия в ближайшие несколько лет находится на обычной пользе приборов 650V на платформе 400V. Конкуренция в этом поле включит множественные факторы как переключая частота, потери энергии, цена обломока, стоимость системы, и надежность. Однако, с выдвижением технологии, платформа может быть модернизирована до 800V, которое будет требовать пользы приборов 1200V или 1700V, которое уже зона преимущества для SiC и Ga2O3. В этой конкуренции, запуски имеют возможность установить осведомленность сценария, систему корабля регулированную, и ментальность клиента через глубокое сообщение с клиентами, кладя твердую основу для применения инверторов к автомобильным клиентам предприятия.
Общий, окись галлия имеет больший потенциал в поле приборов силы и может состязаться с материалами как SiC и GaN во множественных полях для того чтобы отвечать потребностямы высокопроизводительных применений как высокая эффективность, низкое энергопотребление, частота коротковолнового диапазона, и высокая температура. Однако, проникание новых материалов в применениях как инверторы и заряжатели принимает время и требует непрерывного развития соответствующих спецификаций для специфических применений, постепенно повышая их до рынка.
Свяжитесь мы в любое время
