نظرًا للحاجة إلى تحسين الأداء والتكلفة ، يتم البحث باستمرار عن مواد ومنصات وتصميمات جديدة في صناعة أشباه الموصلات. على مدار العقد الماضي ، وبعض أشباه الموصلات ، مثل Arsenide GALLIUM (GAAs) للتردد الراديوي (RF) وكربيد السيليكون (SIC) للاتجاهات القوية ، والتي تنافس بنجاح مع السيليكون.
لذلك ، أي ركيزة أشباه الموصلات الناشئة ستكون المغير التالي؟ في تقريرها الأخير ، يبحث ركائز أشباه الموصلات الناشئة في 2023 ، تحقق ذكاء Yole (جزء من مجموعة Yole) في حالة تقنيات الركيزة الناشئة في أشباه الموصلات ، بما في ذلك Antimonide الغاليوم (GASB) ، و Nitride ، و Bulk Nitride (GAN). الركائز والقوالب المهندسة. بالإضافة إلى ذلك ، درست شركات البحث في السوق والاستشارات الاستراتيجية العديد من التطبيقات المحتملة مثل إلكترونيات الطاقة ، وتردد الراديو ، والضوئية ، بما في ذلك الثنائيات بالليزر ، والثنائيات الباعثة للضوء (LEDs) ، وأجهزة الاستشعار ، والكاشفات.
بما في ذلك GASB و INSB و Bulk GAN و GA2O3 و Bulk ALN و Diamond ، بالإضافة إلى ركائز وقوالب هندسية ، تبلغ قيمة سوق الركيزة الناشئة 63.6 مليون دولار في عام 2022 ، ويقدر أن تنمو بمعدل نمو سنوي مالي من 27 ٪ إلى 2028 إلى أكثر من 264.5 مليون دولار.
الدكتورة طه أياري ، أشباه الموصلات المركب وتكنولوجيا الركيزة الناشئة ومحلل السوق في Yole Intelligence ، يشير إلى أن سوق الطاقة الكهربائي ، مدفوعًا بمجموعة متنوعة من التطبيقات مثل EV/HEV (المركبات الكهربائية والهجينة) ، لا يزال يهيمن على الطاقة المتجددة على السيليكون. قام Sapphire) باختراق سوق إلكترونيات الطاقة بعد عملية تطوير طويلة ومن المتوقع أن تفسر أكثر من 25 ٪ من سوق إلكترونيات الطاقة بحلول عام 2028 ، 'أضاف. من هذا الزخم ، يتوقع Yole Intelligence نمو GAN في QSTERACT في QROMIS.
من ناحية أخرى ، شهدت سوق الإلكترونيات البصرية نمواً مطرداً في الأجهزة المستندة إلى GASB مثل الليزر بالأشعة تحت الحمراء (IR) ، مدفوعة بتطبيقات عسكرية متطورة ومتخصصة. يستعرض التقرير أيضًا حالة سوق INSB. مع اعتبار ركائز GAN السائبة في تطبيقات المستهلكين والصناعية والسيارات ، يعتبر السوق مستقرًا ، حيث تم تعيين التطبيقات الصناعية للحصول على دفعة أكبر. أثناء الوباء ، بدأت أنظمة تطهير UVC/تنقية باستخدام ركائز ALN السائبة. سيؤدي ذلك إلى دفع سوق الركيزة ALN إلى معدل نمو سنوي مركب (CAGR) بنسبة 22 ٪ خلال 2022-2028 ، وهو الأعلى بين جميع الركائز الضوئية الناشئة. سيؤدي ذلك إلى دفع سوق ALN الركيزة إلى معدل نمو سنوي مركب (CAGR) بنسبة 22 ٪ خلال 2022-2028 ، وهو الأعلى بين جميع الركائز الضوئية الناشئة.
لاحظ الدكتور علي جافال ، أشباه الموصلات المركب وتكنولوجيا الركيزة الناشئة ومحلل السوق في Yole Intelligence: 'يركز نشاط الركيزة الناشئة بشكل أساسي على تطوير التكنولوجيا من أجل جودة أفضل للمواد ، والعائدات الأعلى وتكاليف الإنتاج المنخفضة. هذا ، جنبًا إلى جنب مع أقطار الركيزة المتزايدة ، سوف يدفع صناعة الركيزة الناشئة نحو الإنتاج الضخم. '
بالنسبة لصناعة إلكترونيات الطاقة ، يتطلب مسبك ناضج حجم رقاقة بحجم 6 بوصات على الأقل للإنتاج ذو الحجم العالي. وقد دفع هذا مصنعين الركيزة إلى تحسين تقنيات التصنيع وزيادة حجم الويفر. بالنسبة للماس ، تم تطوير الطرق للحصول على الماس المرصع حتى 28 مم × 28 مم من كثافة الملعب المحفورة (EDP) ، بالإضافة إلى الماس غير المتجانس الذي يزرع إلى حوالي 6 بوصات على ركائز السيليكون أو الياقوت من Orbray أو Audiatec. بالإضافة إلى ذلك ، تم إظهار ركائز GAN ذات 6 بوصات باستخدام طور بخار الهيدريد (HVPE) وغيرها من التقنيات ، على الرغم من أن هناك حاجة إلى مزيد من العمل لتحسين جودة المواد وتلبية متطلبات التطبيق. أيضًا بالنسبة لـ GA2O3 ، يتم استخدام تقنيات نمو الذوبان المختلفة ، مع نمو EFG (نمو الفيلم المحدد) الأكثر واعدة لتحقيق رقائق 6 بوصات مع جودة مواد مقبولة في إنتاج الحجم. بالنسبة للركائز المهندسة ، يتم استخدام تقنيات التقسيم والترابط المتقدمة للتغلب على تحديات الركائز البلورية المفردة وجودة أفضل للمواد.