A teljesítmény- és költségkorlátozások javításának szükségessége miatt az új anyagokat, a platformokat és a mintákat folyamatosan vizsgálják a félvezető iparban. Az elmúlt évtizedben néhány összetett félvezetőt, például a gallium -arzenidet (GAAS) a rádiófrekvenciához (RF) és a szilícium -karbid (SIC) a Power Electronics számára, sikeresen versenyeztek a siliconnal.
Tehát melyik feltörekvő félvezető szubsztrát lesz a következő játékváltó? Legutóbbi jelentésében, a 2023 -as megjelenő félvezető szubsztrátok, a Yole Intelligence (a Yole Group része) a feltörekvő félvezető szubsztrát technológiák állapotát vizsgálja, beleértve a gallium -antimonidot (GASB), az indium -antimonidot (Insb), az ömlesztett gallium -nitridet (GAN), a gallium -oxidot (GA2O3), az ömlesztett alumínid nitrid (alnbid), az ömlesztett gallium -nitrid (GAN), Sablonok. Ezenkívül a piackutatás és a stratégiai tanácsadó cégek különféle potenciális alkalmazásokat vizsgáltak, mint például a Power Electronics, a Rádió Frekvencia és a Photonics, beleértve a lézeres diódákat, a fénykibocsátó diódákat (LED-eket), az érzékelőket és az érzékelőket.
A GASB, az Insb, a Bulk GaN, a Ga2O3, a Bulk Aln és a Diamond, valamint a tervezett szubsztrátok és sablonok között a feltörekvő szubsztrát piac 2022 -ben 63,6 millió dollár értékű, és a becslések szerint 27% -ról 2028 -ra több CAGR -vel növekszik.
Dr. Taha Ayari, az összetett félvezető és a feltörekvő szubsztrát technológia és a Yole Intelligence piaci elemzője rámutat arra, hogy a Power Electronics piac, amelyet különféle alkalmazások, például az EV/HEV (elektromos és hibrid járművek), a megújuló energiát és az energiaellátást vezetnek, továbbra is a szilikon-alapú technológiák uralják. zafír) egy hosszú fejlesztési folyamat után behatoltak a Power Electronics piacon, és várhatóan 2028 -ig a Power Electronics piac több mint 25% -át teszik ki. ' - tette hozzá. Ebből a lendületből a Yole Intelligence a Vertical Gan készülékek mennyiségének növekedését várja el, és a következő öt éven át tartó szubsztrátokat (Smartsic a Soitec -ből, a SiCoxs -tól és a Qst -tól).
Másrészt az optoelektronikai piac folyamatos növekedése tapasztalható a GASB-alapú eszközökben, például az infravörös (IR) lézerekben és képalkotókban, amelyeket csúcskategóriás és niche katonai alkalmazások vezetnek. A jelentés áttekinti az INSB piaci státusát is. A fogyasztói, ipari és autóipari alkalmazások tömeges Gan szubsztrátjainak figyelembevételével a piac stabilnak tekinthető, az ipari alkalmazások nagyobb lendületet kapnak. A járvány során az UVC fertőtlenítő/tisztító rendszerek megkezdték a tömeges ALN szubsztrátokat. Ez az ALN szubsztrát piacát 2022-2028-ban 22% -os összetett éves növekedési rátára (CAGR) vezeti, amely az összes feltörekvő fotonikus szubsztrát közül a legmagasabb. Ez az ALN szubsztrát piacát 2022-2028-ban 22% -os összetett éves növekedési rátára (CAGR) vezeti, ami az összes feltörekvő fotonikus szubsztrát közül a legmagasabb.
Dr. Ali Jaffal, az összetett félvezető és a feltörekvő szubsztrát -technológia és a Yole Intelligence piaci elemzője megjegyezte: 'A feltörekvő szubsztráttevékenység elsősorban a technológia fejlődésére összpontosít, a jobb anyagminőség érdekében, a magasabb hozamok és az alacsonyabb termelési költségek.' Természetesen ezt a lendületet a piaci kereslet és a mennyiségi alkalmazások támogatására kell támasztani, amelyek meghatározzák a különböző előírások megfelelő meghatározását. Ez a szubsztrát átmérőjével kombinálva a születő szubsztrátipart a tömegtermelés felé vezeti. '
A Power Electronics ipar számára az érett öntöde legalább 6 hüvelykes ostyaméretet igényel a nagy volumenű előállításhoz. Ez arra késztette a szubsztrátgyártókat, hogy optimalizálják a gyártási technikákat és növeljék az ostya méretét. A gyémántok esetében olyan módszereket fejlesztettek ki, amelyek a maratott hangmagasság sűrűségéből (EDP) 28 mm x 28 mm -es beillesztett gyémántok, valamint az Orbray vagy az Audiatecből kb. Ezenkívül 6 hüvelykes ömlesztett GaN szubsztrátokat mutattak be a hidrid gőzfázisú epitaxia (HVPE) és más technikák felhasználásával, bár még több munkára van szükség az anyagminőség javításához és az alkalmazási követelmények teljesítéséhez. A GA2O3 esetében különféle olvadéknövekedési technikákat is alkalmaznak, az EFG-vel (Edge definied filmnövekedés) a leginkább ígéretes, hogy 6 hüvelykes ostyákat érjen el, amelyek elfogadható anyagminőséggel rendelkeznek a mennyiség előállításában. A tervezett szubsztrátok esetében a fejlett megosztási és kötési technikákat alkalmazzák a nagyobb egykristályú szubsztrátok és a jobb anyagminőség kihívásainak leküzdésére.