Ze względu na potrzebę poprawy ograniczeń wydajności i kosztów nowe materiały, platformy i projekty są stale badane w przemyśle półprzewodników. W ostatniej dekadzie niektóre złożone półprzewodniki, takie jak arsenid galu (GAAS) dla częstotliwości radiowej (RF) i karbidu krzemowego (SIC) dla elektroniki energetycznej, skutecznie konkurowały z krzemionem i wprowadzonym na rynek masy.
Który wschodzący podłoże półprzewodników będzie kolejnym zmieniaczem gry? W swoim najnowszym raporcie Emerging Semiconductor Substrates 2023, Yole Intelligence (część grupy Yole) bada stan pojawiających się technologii substratu półprzewodnikowego, w tym animonidu galu (azotek gali (GASB), azotek indii (INSB), luzem azotku gali (GAN), galusek (GA2O3) Substraty i szablony. W dodatku, badania rynku i strategiczne firmy konsultingowe badały różne potencjalne zastosowania, takie jak elektronika energetyczna, częstotliwość radiowa i fotonika, w tym diody laserowe, diody emitujące światło (diody LED), czujniki i detektory.
W tym Gasb, INSB, Bulk Gan, GA2O3, Bulk ALN i Diamond, a także podłoża i szablony zaprojektowane, wschodzący rynek podłoża jest wart 63,6 miliona dolarów w 2022 r. I szacuje się, że wzrośnie o CAGR od 27% do 2028 r. Do ponad 264,5 miliona dolarów.
Dr Taha Ayari, złożone technologia półprzewodników i analityk podłoża na rynku w Yole Intelligence, wskazuje, że rynek elektroniki energetycznej, napędzany różnorodnymi zastosowaniami, takimi jak EV/HEV (pojazdy elektryczne i hybrydowe), energia odnawialna i zasilacze, jest nadal zdominowany przez technologie silikonowe. Penetrowali rynek elektroniki energetycznej po długim procesie rozwoju i oczekuje się, że do 2028 r. Oferuje ponad 25% rynku elektroniki energetycznej, „Dodał. OFINIE Z tego pędu, Yole Intelligence oczekuje wzrostu wielkości GAN w pionowych urządzeniach GAN i zaprojektowanych podłożach (Smartsic z Soitec, chore z SICOXS i QST z QROMIS) w ciągu najbliższych pięciu lat.
Z drugiej strony rynek optoelektroniki odnotował stały wzrost w urządzeniach opartych na gazach gazowych, takich jak lasery i obrazy w podczerwieni (IR), napędzane wysokiej i niszowymi zastosowaniami wojskowymi. Raport dokonuje również przeglądu statusu rynku INSB. W związku z tym, że podłoża masowe GAN w zastosowaniach konsumenckich, przemysłowych i motoryzacyjnych rynek jest uważany za stabilny, a aplikacje przemysłowe ustalone są w celu uzyskania większego wzrostu. Podczas pandemii systemy dezynfekcji/oczyszczania UVC zaczęły stosować podłoża masowe ALN. Spowoduje to doprowadzenie rynku substratu ALN do złożonej rocznej stopy wzrostu (CAGR) 22% w 2022-2028, najwyższym spośród wszystkich wschodzących substratów fotonicznych. Zagłębianie pandemicznych systemów dezynfekcji/oczyszczania UVC zaczęły przy użyciu podłoża ALN. Spowoduje to doprowadzenie rynku substratu ALN do złożonej rocznej stopy wzrostu (CAGR) wynoszącej 22% w 2022-2028, najwyższym spośród wszystkich wschodzących substratów fotonicznych.
Dr Ali Jaffal, złożone technologia półprzewodników i wschodzących analityków podłoża oraz analityk rynku w Yole Intelligence, zauważono: „Pojawiająca się aktywność substratu koncentruje się głównie na rozwoju technologii dla lepszych materiałów materialnych, wyższych wydajności i niższych kosztach produkcji. „ Oczywiście, ten pchnięcie należy poprzeć przez zapotrzebowanie rynku i zastosowania objętościowe, które definiują odpowiednie specyfikacje dla różnych substratów. To, w połączeniu ze wzrostem średnic podłoża, doprowadzi powstały przemysł podłoża do masowej produkcji. ”
W przypadku branży elektroenerii energetycznej dojrzała odlewnia wymaga co najmniej 6-calowego rozmiaru opłatek do produkcji o dużej objętości. Skłoniło to producentów podłoża do optymalizacji technik wytwarzania i zwiększenia wielkości opłat. W przypadku diamentów opracowano metody w celu uzyskania inkrustowanych diamentów do 28 mm x 28 mm z trawionej gęstości skoku (EDP), a także heterogenicznych diamentów uprawianych do około 6 cali na substratach krzemowych lub szafa z Orbray lub Audiatec. Ponadto wykazano 6-calowe podłoża masowe GAN przy użyciu epitaxii fazy pary wodnej (HVPE) i innych technik, chociaż nadal potrzebne są więcej pracy w celu poprawy jakości materiału i spełnienia wymagań dotyczących zastosowania. Również w przypadku GA2O3 stosuje się różne techniki wzrostu stopu, z EFG (wzrost filmu zdefiniowany przez krawędź) najbardziej obiecujące do osiągnięcia 6-calowych płytek o dopuszczalnej jakości materiału w produkcji wielkości. W przypadku inżynierii podłoża stosowane są zaawansowane techniki podziału i wiązania, aby przezwyciężyć wyzwania większych podłoża pojedynczego kryształu i lepszą jakość materiału.