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来源:集微网发布时间:2023-09-221165浏览
询问 AI1、氧化镓商业化脚步临近，或将与碳化硅直接竞争
2、英特尔尚未决定在印度投资芯片制造：当地缺乏成熟生态系统
3、传三星泰勒工厂明年量产4nm Exynos芯片，用于Galaxy S25系列
4、英伟达自动驾驶平台引入安森美图像传感器
5、牛芯半导体荣获第十八届“中国芯”优秀支撑服务产品奖
6、一微半导体荣膺第十八届“中国芯”优秀技术创新产品奖
具体而言，氧化镓是一种多变的半导体材料，它有六种不同的晶相，其中最稳定的是β相。β相氧化镓可以通过熔融法生长出大尺寸的单晶衬底，这对于制作高性能的功率器件是非常有利的。氧化镓的高压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，对于能够承受高电压的功率器件有着巨大的需求。氧化镓还具有低损耗的优势，它的损耗是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，氧化镓SBD的损耗在同等电压下，只有SiC的1/7，只有Si的1/49。作为一种高效节能的半导体材料，具有显著的优势。这些优良的材料特性吸引了众多学者和企业的目光，成为研究的热点。中国科学院院士郝跃曾表示，氧化镓材料是最有可能在未来大放异彩的材料之一，在未来10年左右，氧化镓器件有可能成为有竞争力的电力电子器件，会直接与碳化硅器件竞争。商业化临近 相关研发密集开展正因为氧化镓优越的材料性能，不仅使其成为目前半导体领域研究的热点，相关业者也在不断推进其量产和商业化进程。据报道，日本两家领先的氧化镓公司Novel Crystal和Flosfia自2012年开始投入氧化镓的研发，成功突破多项关键技术，包括2英寸氧化镓晶体与外延技术，以及氧化镓材料的量产等。其中，Novel Crystal公司已实现2 英寸、4英寸的衬底及外延的批量化供应，2022年7月宣布计划 2025 年每年生产2万片4英寸晶圆。Flosfia公司采用喷雾化学气相沉积法已成功制备具有全球最小导通电阻的肖特基二极管，已在日本电装上试用。美国已基本形成氧化镓产业链各环节的研究基础。如美国空军研究室已制备出一种抗高压的增强型氧化镓 MOSFET。美国能源部先进能源研究计划署主要资助的Kyma Technologies 公司亦可提供氧化镓衬底及外延片的供应。德国的Leibniz晶体生长研究所、法国Saint-Gobai公司等机构均已加入氧化镓材料器件开发中。
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英寸氧化镓单晶被成功制备，中国电科46所成功构建了适用于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片的研制，达到国际最高水平。此外，铭镓半导体完成了4英寸氧化镓晶圆衬底技术突破，成为国内首个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。浙大杭州科创中心也首次采用新技术路线成功制备2英寸（50.8 mm）的氧化镓晶圆。这些进展显示出我国在氧化镓材料制备方面的实力正在逐步增强，同时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，以加速其商业化进程。目标市场多元 2030年或超12亿美元根据富士经济对宽禁带功率半导体元件的全球市场预测来看，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），这个市场规模比氮化镓功率元件的规模（约合8.6亿美元）还要大。可以看出，氧化镓对市场需求产生的带动作用。氮化镓适用于1000V以下的中低压的市场，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禁带半导体材料，虽然还在研发过程中，但依其材料性能，非常适合开发小型化、高效的、耐热性优良的超大功率晶体管。目前业内对于氧化镓的普遍期待也是应用在功率器件上，尤其是大功率应用场景。日本在氧化镓研发和产业化方面处于领先地位，Novel Crystal和Flosfia将“空调、冰箱和洗衣机”等对能效等级高度敏感，且市场门槛相对偏低的白色家电作为首先要渗透的应用市场。Flosfia预计，2025年氧化镓功率器件市场规模将开始超过氮化镓，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同样具备优势。氧化镓日盲紫外器件是一种利用氧化镓材料的超宽禁带特性，可实现对250-300 nm波段紫外光的高灵敏度探测的器件。由于氧化镓材料对可见光和近红外光几乎不吸收，氧化镓日盲紫外器件可以直接在阳光下工作，无需额外的光谱过滤光窗，从而降低了成本和复杂度，具有很高的响应度和探测率，可以在极端环境下保持较高的探测性能等。因此，氧化镓日盲紫外器件可以用于电网安全监测、森林火灾监测、港口导航和海上搜救、环境与生化监测等领域。此外，氧化镓器件还可以作为高频射频器件、能源转换和储能、半导体激光器等领域使用，应用于毫米波通信、射频功率放大器、太阳能电池和其他能源转换、激光雷达、光通信等，应用前景十分广阔。下一步发力方向，降成本扩应用虽然目前各大企业、高校和研究所都对氧化镓的性能寄予厚望，但距离真正大规模应用还需要解决很多关键的瓶颈问题。目前遇到的障碍主要有两方面，一是大尺寸高质量单晶的制作。二是氧化镓材料大功率、高效率电子器件还处于实验室阶段的研发。对此，有专家指出，大尺寸低缺陷氧化镓单晶的制备方法以及高表面质量氧化镓晶片的超精密加工技术是实现氧化镓半导体器件工业应用的主要瓶颈。虽然氧化镓应用前景已经被多领域广泛看好，但未来氧化镓材料需要在高质量、低缺陷、大尺寸单晶方面的生产技术进行突破，并在电子器件的商业化、大规模应用上发力。此外，导热性能较差也是氧化镓材料的短板。因此，许多单位开展将转移晶圆级氧化镓薄膜于高导热衬底的研究，如转移到高导热率碳化硅和碳基衬底上异质集成制备氧化镓MOSFET器件，近日也出现了将氧化镓与金刚石进行键合的消息。美国弗吉尼亚理工大学通过双面银烧结的封装方式解决散热问题，能够导走肖特基结处产生的热量，在结处的热阻为0.5K/W，底处1.43，瞬态时可以通过高达70A的浪涌电流。中国科学院半导体研究所研究员闫建昌表示，散热能力不足是氧化镓的弊端，如何绕开这个弊端的话，去充分发挥它在功率器件的优势，是值得关注的发展方向。氧化镓在器件和产业发展上还有很大的空间，发展的基础取决于材料本身和材料制备水平，要实现更低的缺陷密度，把材料的优势和潜力充分发掘出来，这是未来超宽禁带技术和产业发展的基础。作为一种宽能隙半导体材料，氧化镓潜在优势依然明显，特别是在高功率、高温和高频应用中。在未来10年，氧化镓器件有可能成为直接与碳化硅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展开。
2、英特尔尚未决定在印度投资芯片制造：当地缺乏成熟生态系统
集微网消息，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，其尚未做出投资芯片制造的决定。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，回答了有关英特尔在印度投资计划的问题，他表示，投资新地点的关键因素之一是附近是否有半导体制造和封装设施，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拟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，包括在美国俄亥俄州新建两座工厂，以及未来十年内在整个半导体价值链上投资800亿欧元的欧盟计划。英特尔今年6月份宣布在以色列投资250亿美元。目前，印度不在英特尔的关注范围内。英特尔发表这一声明之际，印度正在寻求通过7600亿卢比（约合930亿美元）的印度半导体计划吸引全球半导体制造商设立工厂。得益于英特尔、AMD、高通、联发科等公司投资建设研发中心，印度已经形成了主要集中在班加罗尔的芯片设计生态系统。然而，1989年国营半导体制造厂（Semiconductor Complex Limited ）因火灾而停止运营后，印度的商业规模半导体制造能力几乎变为零。尽管如此，在美光宣布投资27亿美元建立ATMP设施后，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载板制造商Simmtech东南亚公司董事总经理Jefferey Chun表示，他们正在评估和准备与美光进行另一项投资，关键考虑因素是该公司能否获得同等标准的支持，因为这些投资可能不被视为独立项目。3、传三星泰勒工厂明年量产4nm Exynos芯片，用于Galaxy S25系列
集微网消息，据业内人士9月20日透露，三星电子将在美国得克萨斯州泰勒的新工厂采用4nm工艺生产适用于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，计划在今年完工并在明年年底开始大规模生产，预计首个官方生产的产品将集成到三星Galaxy S25系列中，计划于2025年初发布。三星泰勒工厂的首个客户将是三星电子自己。业界认为，三星电子在争取外部客户方面面临困难，因此决定承接自己的订单，以确保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和平泽的国内园区进行。三星泰勒工厂生产的AP将被整合到Galaxy S25系列中的具体产品以及销售地区目前仍不得而知。然而，三星在美国建厂的一个原因是在当地生产的产品可获得相关的税收优惠，因此泰勒工厂制造的AP有可能被用于在美国销售的Galaxy智能手机。4、英伟达自动驾驶平台引入安森美图像传感器
集微网消息，9月21日，安森美宣布其Hyperlux 图像传感器系列产品现已引入NVIDIA DRIVE 平台，可大大增强自动驾驶汽车的视觉能力并提高安全性。据安森美介绍，Hyperlux图像传感器提供超精细图像，且无需更改曝光设置，即可避免视觉盲区，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，可为自动驾驶汽车（AV）的运行带来超低功耗的选择。Hyperlux传感器可帮助自动驾驶系统在任何光照条件下以出色的图像质量捕获到更多细节。NVIDIA DRIVE是英伟达旗下的一个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）、培训平台（DGX）、软件开发工具包（SDK）等。在智能汽车方面，英伟达相继与特斯拉、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琴珠澳集成电路产业促进峰会暨第十八届“中国芯”颁奖仪式在珠海举行。依靠在接口IP细分领域内展现出创新性强、市场潜力大、安全可靠的产品优势，牛芯半导体荣获优秀支撑服务产品奖。
“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内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。6、一微半导体荣膺第十八届“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琴珠澳集成电路产业促进峰会暨第十八届“中国芯”颁奖仪式在珠海举行。“中国芯”评选活动是在工业和信息化部电子信息司的指导下实施的全国性集成电路行业年度盛会，是国内集成电路领域最具影响力和权威性的行业会议之一。经过专家评审组的层层选拔，一微半导体研发的“机器人环境建模与导航（SLAM)定位专用芯片-AM890”凭借高效稳定的性能、安全可靠的品质，荣获“中国芯优秀技术创新产品”奖项；同时，一微还荣获了“横琴粤澳深度合作区中国芯专项奖”。此次获奖是业界专业评委对一微的企业实力和技术研发能力的高度认可。
姜新桥（右一）一微半导体联合创始人兼高级副总裁
姜新桥（左一）一微半导体联合创始人兼高级副总裁AM890：机器人环境建模与导航（SLAM）定位专用芯片AM890是 2019 年国家重点研发计划“智能机器人”重点专项的成果，项目是“十三五”机器人重点专项中唯一的芯片项目。本芯片采用“多AP核+实时MCU核+多硬件加速”的异构多核和两级总线架构设计，集成了视觉和激光处理器算法引擎、算法硬件单元、视觉特征获取引擎、导航引擎、图像引擎、地图引擎、sensor处理引擎，集成片内高速 SRAM，DDR，支持多种摄像头接口、多种低功耗模式、多种复位和唤醒功能、多种安全保密支持、多种通用外设，广泛应用于移动机器人领域。本产品作为低功耗、高算力、高性能的专用芯片，填补了机器人建图及定位导航专用芯片领域的空白，为机器人感知和移动控制提供了有效支撑；同时，通过推进基于本产品的移动机器人专用模组的定位导航系统敏捷设计及标准化，助推我国机器人产业化进程，驱动实现了行业高质量发展，进而提升了我国机器人的全球竞争力，抢占了行业制高点。未来，一微半导体将持续加强科研投入，始终秉持创新精神，坚守产品品质，迎接中国集成电路产业在新形势下的挑战与机遇，助力打造中国机器人产业新高地。更多新闻请点击进入爱集微小程序阅读
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