Trg nastajajočega substrata je naraščal s skupno letno stopnjo rasti 27%

Zaradi potrebe po izboljšanju omejitev zmogljivosti in stroškov se v polprevodniški industriji nenehno raziskujejo novi materiali, platforme in modeli. Zaradi v zadnjem desetletju so nekateri sestavljeni polprevodniki, kot je Gallium arsenid (GAAS) za radiofrekvenco (RF) in silicijev karbid (SIC) za siliko in se uspešno spopadali s silikonom in uspešno.

Torej, kateri nastajajoči polprevodniški substrat bo naslednji menjalnik iger? In its latest report, Emerging Semiconductor Substrates 2023, Yole Intelligence (part of Yole Group) investigates the state of emerging semiconductor substrate technologies,Including gallium antimonide (GaSb), indium antimonide (InSb), bulk gallium nitride (GaN), gallium oxide (Ga2O3), bulk aluminum nitride (AlN) and diamond, as well as inženirne podlage in predloge. V dodajanju tržnih raziskav in strateških svetovalnih podjetij so preučevale različne potencialne aplikacije, kot so Power Electronics, Radio Frekvenca in fotonika, vključno z laserskimi diodami, lahkimi diodami (LED), senzorji in detektorji.

Vključno z Gasb, INSB, Bulk Gan, Ga2O3, Bulk ALN in Diamondom ter izdelanimi podlagami in predlogami, nastajajoči trg substrata je v letu 2022 vreden 63,6 milijona dolarjev in naj bi se povečal na CAGR v višini 27% do 2028 do 264,5 milijona dolarjev.

Dr. Taha Ayari, compound semiconductor and emerging substrate technology and market analyst at Yole Intelligence, points out that the power electronics market, driven by a variety of applications such as EV/HEV (electric and hybrid vehicles), renewable energy and power supplies, is still dominated by silicon-based technologies.'Nevertheless, wide bandgap materials SiC and GaN (lateral GaN HEMTs on Silicij ali safir) so prodrli na trg električne elektronike po dolgem razvojnem procesu in naj bi do leta 2028 predstavljali več kot 25% trga električne elektronike, 'je dodal. Ko je iz tega zagona, Yole Intelligence pričakuje, da je rast GAN v navpičnih napravah GAN in Qromis (Smartsic iz SOITREST -a SOITREST.

Po drugi strani je trg Optoelectronics doživel nenehno rast naprav na osnovi GASB, kot so infrardeči (IR) laserji in slikarji, ki jih poganjajo višje in nišne vojaške aplikacije. Poročilo pregleduje tudi status trga INSB. Glede na velike GAN substrate v potrošniških, industrijskih in avtomobilskih aplikacijah se trg šteje za stabilno, pri čemer bodo industrijske aplikacije postale večje spodbude. Med pandemijo so UVC sistemi za dezinfekcijo/čiščenje začeli uporabljati razsuti ALN podlage. To bo na trgu substrata ALN pripeljalo do sestavljene letne stopnje rasti (CAGR) v višini 22% med letoma 2022-2028, kar je najvišje med vsemi nastajajočimi fotonskimi podlagami. Zaradi pandemije, UVC sistemi za dezinfekcijo/čiščenje so začeli uporabljati razsuti ALN substrate. To bo na trgu substrata ALN pripeljalo do sestavljene letne stopnje rasti (CAGR) v višini 22% v letih 2022-2028, kar je najvišje med vsemi nastajajočimi fotonskimi substrati.

Dr Ali Jaffal, sestavljeni polprevodniški in nastajajoči substratni tehnologiji in tržni analitik pri Yole Intelligence, je ugotovil: 'Nastajajoče dejavnosti substrata so osredotočene predvsem na razvoj tehnologije za boljšo kakovost materiala, večje donose in nižje proizvodne stroške. To bo v kombinaciji s povečanjem premera podlage usmerjeno v industrijo nastajajočega substrata v množično proizvodnjo. '

Za industrijo Power Electronics zrela livarna za proizvodnjo visoke količine potrebuje vsaj 6-palčno velikost rezin. To je spodbudilo proizvajalce substrata, da optimizirajo tehnike izdelave in povečajo velikost rezin. Za diamante so bile razvite metode za pridobivanje vnaprejšnjih diamantov do 28 mm x 28 mm od gostote jedkanine naklona (EDP), pa tudi heterogeni diamanti, ki se premerajo na približno 6 centimetrov na silicijevih ali sappirskih substratih iz Orbrayja ali Audiateca. Poleg tega so bili dokazani 6-palčni GAN substrati z uporabo hidridne parne faze epitaksija (HVPE) in drugih tehnik, čeprav je za izboljšanje kakovosti materiala in izpolnjevanje zahtev za uporabo še vedno potrebno več dela. Tudi za Ga2O3 se uporabljajo različne tehnike rasti talin, pri čemer je EFG (definirana rast filma) najbolj obetavna, da bo dosegla 6-palčne rezine s sprejemljivo kakovostjo materiala v proizvodnji obsega. Za inženirne podlage se za premagovanje izzivov večjih posameznih kristalnih substratov in boljše kakovosti materiala uporabljajo napredne tehnike cepljenja in vezanja.