>
>
2023-08-16
Zeer belangrijke Halfgeleider Grondstoffen onder Uitvoercontroles
Op 1 Augustus, voerden 2023, het Ministerie van Handel en het Algemene Beleid van Douane van China officieel uitvoercontroles op het gallium en het germanium van halfgeleider grondstoffen uit. Er zijn diverse adviezen in de industrie betreffende deze beweging, en vele mensen geloven dat het in antwoord op de promotiecontrole van Nederlandse ASML op de uitvoer van lithografiemachines is. Maar in Augustus 2022. De Verenigde Staten hebben high-purity oxyde van het halfgeleider materiële gallium in zijn belemmerde uitvoercontrolelijst aan China omvat. De Dienst van de Industrie en Veiligheid (BIB) heeft van het Ministerie van de V.S. van Handel ook de opneming van de halfgeleidermaterialen van de vierde generatie zoals galliumoxyde en diamant aangekondigd, dat hoge die temperaturen en voltages, evenals ECAD-software specifiek kunnen weerstaan voor spaanders bij 3nm en hieronder, in nieuwe uitvoercontroles wordt ontworpen.
Op dat ogenblik, waren er niet vele mensen die aandacht besteden aan deze uitvoercontrole, en het was niet tot een later jaar dat China gallium in de uitvoercontrolelijst die de industrie begon omvatte aandacht aan het belangrijke materiaal van de halfgeleiders van de vierde generatie te besteden - galliumoxyde. Het gallium en het germanium zijn zeer belangrijke grondstoffen in de halfgeleiderindustrie, en hun toepassingen behandelen eerst de productie van aan de halfgeleiders van de vierde generatie. Vandaag, met de Wet die van Moore een knelpunt onder ogen zien, hebben de halfgeleidermaterialen met grotere bandgapbreedten, zoals diamant, galliumoxyde, AlN, en MILJARD, het potentieel de stuwende kracht voor de volgende generatie van informatietechnologie te worden toe te schrijven aan hun uitstekende fysische eigenschappen.
Voor China, is het een kritieke periode voor de ontwikkeling van halfgeleiders, en diverse sancties van de Verenigde Staten hebben tot het onderzoek van zeer belangrijke revolutionaire materialen zoals galliumoxyde een zeer belangrijke doorbraakbeperking gemaakt. Ondanks de talrijke uitdagingen, als wij in deze revolutie van de halfgeleidertechnologie kunnen slagen, zal China het potentieel om van een productiekrachtcentrale aan een productiekrachtcentrale hebben te springen, bereikend een echt ongekende transformatie in een eeuw. Dit is niet alleen een belangrijke test van de technologische sterkte van China, maar ook een belangrijke kans om de capaciteit van China te demonstreren om voor globale technologische uitdagingen te staan.
Voordelen voorbij siliciumcarbide en galliumoxyde
Het galliumoxyde, een halfgeleidermateriaal van de vierde generatie, heeft voordelen zoals grote bandgapbreedte (eV 4,8), de hoge kritieke sterkte van het analysegebied (8MV/cm), en goede geleidingskenmerken. Het galliumoxyde heeft vijf bevestigde kristalvormen, waaronder stabielst β- Ga2O3 is. Zijn bandgapbreedte is eV 4.8-4.9, en de sterkte van het analysegebied is zo hoog zoals 8 MV/cm. Zijn geleidingsweerstand is veel lager dan dat van sic en GaN, zeer verminderend het geleidingsverlies van het apparaat. Zijn kenmerkende parameter, Baliga-Premie (BFOM), is zo hoog zoals 3400, ongeveer 10 keer dat van sic en 4 keer dat van GaN.
Vergeleken bij siliciumcarbide en galliumnitride, kan het de groeiproces van galliumoxyde worden bereikt gebruikend de vloeibare smeltingsmethode bij luchtdruk, die in hoogte - kwaliteit, hoge opbrengst, en lage kosten resulteert. wegens hun eigen kenmerken, kunnen het siliciumcarbide en het galliumnitride slechts door gas-phase methode worden veroorzaakt, die handhavend een productiemilieu op hoge temperatuur vereist en verbruikend een hoop van energie. Dit betekent dat het galliumoxyde een kostenvoordeel in productie en productie zal hebben, en is geschikt voor binnenlandse fabrikanten productiecapaciteit snel om te verbeteren.
In vergelijking met siliciumcarbide, overtreft het galliumoxyde siliciumcarbide in bijna alle prestatiesparameters. Vooral met zijn grote bandgapbreedte en hoge sterkte van het analysegebied, heeft het belangrijke voordelen in high-power en met hoge frekwentie toepassingen
Specifiek Toepassingen en Marktpotentieel van Galliumoxyde
De ontwikkelingsperspectieven op galliumoxyde zijn meer en meer prominent, en de markt wordt momenteel hoofdzakelijk gemonopoliseerd door twee reuzen in Japan, Novell Crystal Technology (NCT) en Flosfia. NCT heeft in het onderzoek en ontwikkeling van galliumoxyde sinds 2012 geïnvesteerd, met succes de brekend door veelvoudige zeer belangrijke technologieën, met inbegrip van het oxydekristal van het 2 duimgallium en epitaxial technologie, evenals massaproduktie van de materialen van het galliumoxyde. Zijn efficiency en hoge prestaties zijn op brede schaal erkend in de industrie. Het produceerde met succes het oxydewafeltjes van het 4 duimgallium in 2021 in massa en is begonnen klantenwafeltjes te leveren, nogmaals vooruit houdend Japan in de de halfgeleiderconcurrentie van de derde-generatiesamenstelling.
Volgens de voorspelling van NCT, zal de markt voor de wafeltjes van het galliumoxyde snel in het volgende decennium groeien en zal aan ongeveer RMB 3,02 miljard tegen 2030 uitbreiden. FLOSFIA voorspelt dat tegen 2025, de marktomvang van de machtsapparaten van het galliumoxyde zal beginnen dat van galliumnitride te overtreffen, die 1,542 miljard Amerikaanse dollars (ongeveer 10 miljard RMB) bereiken tegen 2030, rekenschap gevend van 40% van siliciumcarbide en 1,56 keer dat van galliumnitride. Volgens de voorspelling van Fuji-Economie, zal de marktomvang van de machtscomponenten van het galliumoxyde 154,2 miljard Yen (ongeveer 9,276 miljard yuans) tegen 2030 bereiken, overtreffend de marktomvang van de machtscomponenten van het galliumnitride. Deze tendens wijst op het belang en op het toekomstige potentieel van galliumoxyde in machts elektronische apparaten.
Het galliumoxyde heeft belangrijke voordelen op bepaalde specifieke toepassingsgebieden. Op het gebied van machtselektronika, overlappen de de machtsapparaten van het galliumoxyde gedeeltelijk met galliumnitride en siliciumcarbide. Op het militaire gebied, worden zij hoofdzakelijk gebruikt in vermogenssturingssystemen zoals high-power elektromagnetische kanonnen, tanks, vechtersstralen, en schepen, evenals stralingbestendige en op hoge temperatuur bestand ruimtevaartvoedingen. De burgerlijke sector wordt hoofdzakelijk toegepast op gebieden zoals machtsnetten, elektrische tractie, photovoltaics, elektrische voertuigen, huishoudapparaten, medische apparatuur, en de elektronika van de consument.
De nieuwe markt van het energievoertuig verstrekt ook een reusachtig toepassingsscenario voor galliumoxyde. Nochtans, in China, zijn de machtsapparaten op het voertuigniveau altijd zwak geweest, en er zijn momenteel geen sic MOS IDM op het voertuigniveau. Hoewel verscheidene Fabless-bedrijven die met XFab aangaan uitvoerige SBD en MOS specificaties aan markt kunnen snel hebben, en de verkoop en de financieringsvooruitgang, in de toekomst vrij vlot zijn, moeten zij nog hun eigen FAB bouwen om productiecapaciteit te beheersen en unieke processen te ontwikkelen om onderscheiden concurrentievoordelen te produceren.
Het laden de posten zijn zeer gekoste gevoelig, die een mogelijkheid voor galliumoxyde bieden. Als
Als het galliumoxyde prestatie-eisen ontmoeten of kan overschrijden terwijl het bereiken van markterkenning met kostenvoordelen, is er een grote mogelijkheid van zijn toepassing op dit gebied.
In de rf-apparatenmarkt, kan de marktcapaciteit van galliumoxyde naar de markt van apparaten van het het galliumnitride van het siliciumcarbide verwijzen epitaxial. De kern van nieuwe energievoertuigen is de omschakelaar, die zeer hoge eisen ten aanzien van apparatenspecificaties heeft. Momenteel, kunnen de bedrijven zoals de Halfgeleider, Hitachi, Ansemy, en Rohm van Italië aan van de massaopbrengst en levering automobielrang sic MOSFETs. Men verwacht dat met 2026, dit aantal zal stijgen tot $2,222 miljard (ongeveer 15 miljard RMB), erop wijzend dat het galliumoxyde breed toepassingsvooruitzichten en marktpotentieel in de rf-apparatenmarkt heeft.
Een andere belangrijke toepassing op het gebied van machtselektronika is 48V-batterijen. Met het algemene gebruik van lithiumbatterijen, kan een hoger voltagesysteem worden gebruikt om het 12V-voltagesysteem van loodbatterijen te vervangen, bereikend de doelstellingen van hoog rendement, gewichtsvermindering, en energiebehoud. Deze systemen van de lithiumbatterij zullen 48V-wijd voltage gebruiken, en voor elektronische machtssystemen, wordt de hoog rendement48v → 12V/5V omzetting vereist. Nemend de elektrisch voertuigmarkt met twee wielen als voorbeeld, volgens gegevens vanaf 2020, was de algemene productie van elektrische voertuigen met twee wielen in China 48,34 miljoen eenheden, een jaarlijkse stijging van 27,2%, en het penetratietarief van lithium batterijen overschreden 16%. Geconfronteerd met zulk een markt, hoge huidige apparaten richten de met hoog voltage van 100V zoals galliumoxyde, GaN, en silicium gebaseerde apparaten SG-MOS deze toepassing en leveren inspanningen.
Op het industriële gebied, heeft het verscheidene grote kansen en voordelen, met inbegrip van eenpolige vervanging van bipolair, hoger energierendement, gemak van massaproduktie, en betrouwbaarheidsvereisten. Deze kenmerken maken potentieel galliumoxyde toepassingen van een de belangrijke rolmacht voortaan spelen. Op de lange termijn, zouden de de machtsapparaten van het galliumoxyde moeten een rol in de 650V/1200V/1700V/3300V-markt spelen, en zouden moeten de automobiel en elektromateriaalgebieden vanaf 2025 tot 2030 volledig doordringen. Op korte termijn, zullen de de machtsapparaten van het galliumoxyde eerst op gebieden zoals de elektronika van de consument, huistoestellen, en hoogst betrouwbare en krachtige industriële voedingen verschijnen. Deze kenmerken kunnen tot de concurrentie tussen materialen zoals silicium (Si), siliciumcarbide (sic), en galliumnitride (GaN) leiden.
De auteur gelooft dat de nadruk van de concurrentie voor galliumoxyde in de komende jaren op het conventionele gebruik van 650V-apparaten op het 400V-platform zal zijn. De concurrentie op dit gebied zal veelvoudige factoren zoals omschakelingsfrequentie, energieverlies, spaanderkosten, systeemkosten, en betrouwbaarheid impliceren. Nochtans, met de vordering van technologie, kan het platform aan 800V worden bevorderd, die het gebruik van de apparaten van 1200V of 1700V-zal vereisen, die reeds een voordeelgebied voor sic en Ga2O3 zijn. In deze concurrentie, heeft het opstarten de kans om scenariovoorlichting, voertuigregelgeving systeem, en klantenmentaliteit door diepgaande communicatie met klanten op te zetten, die stevige fundamenten voor de toepassing van omschakelaars leggen aan automobielondernemingsklanten.
Globaal, heeft het galliumoxyde groot potentieel op het gebied van machtsapparaten en kan met materialen zoals en GaN op veelvoudige gebieden sic concurreren om aan de behoeften van krachtige toepassingen zoals hoog rendement, laag energieverbruik, hoge frequentie te voldoen, en op hoge temperatuur. Nochtans, vergt de penetratie van nieuwe materialen in toepassingen zoals omschakelaars en laders tijd en vereist ononderbroken ontwikkeling van geschikte specificaties voor specifieke toepassingen, geleidelijk aan bevorderend hen aan de markt.
Contacteer op elk ogenblik ons
