半导体发展简史
1946年2月,世界上第一台通用电子数字计算机“埃尼阿克”(ENIAC)在美国研制成功,半导体器件逐步进入大众视野。从真空电子管到锗点接触型三极管(PNP管)、金属—氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET),再到集成电路与半导体器件,“摩尔定律”逐渐成为半导体行业的热门话题,被行业头部玩家奉为神祗,却于本世纪逐渐被“摩尔定律已死”逐渐取代。
后摩尔时代,以化合物为代表的第二、三代半导体,以及chiplet等技术开始大放异彩,继续扩张着半导体产业的版图。
宽禁带半导体
宽禁带半导体(WBS)是自第一代元素半导体材料(Si )和第二代化合物半导体材料( GaAs、GaP、InP等)之后发展起来的第三代半导体材料。这类材料的主要代表是氮化镓(GaN)、碳化硅(SiC)以及金刚石等。
作为新一代化合物半导体,其在光伏、汽车、数据中心、基站、卫星领域体现出超越硅基器件的优越性。从产业与科技的预期来讲,其优越的功率特性、低损耗,以及高频特性的优势体现得尤为突出。
氮化镓(GaN)优势
GaN能够把电子性能提升至另一个更高的水平,并使逐渐走向末端的摩尔定律复活。根据APEC会议上的半导体材料对比图(图2)可以清晰看到,GaN材料具有禁带宽度大、热导率高、绝缘破坏电场大、电子饱和速度高以及载流子迁移率高等优势,可以为我们带来更小尺寸、更高效能、更高可靠性的产品应用。