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光电器件、微波射频、电力电子是目前主要应用领域

更新时间:2019-11-26
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化合物半导体因其良好的高频高压特性,在固态光源、微波射频以及电力电子等方面有着不可替代的作用,未来随着化合物半导体技术的进一步成熟,其核心地位将愈发凸显,在摩尔定律即将走向终结的背景下,化合物半导体技术无疑为集成电路的发展开辟出一条全新的路径。

光电器件、微波射频、电力电子是目前主要应用领域

光电器件方面,主要应用包括太阳电池、半导体照明、激光器和探测器等。基于GaAs的化合物半导体光伏电池有着比Si基光伏电池更高的效率和更好的耐温性;紫色激光器用于制造大容量光盘制造、医疗消毒、荧光激励光源等;蓝光、绿光、红光激光器实现激光电视显示;普通非增益GaN紫外探测器涉及导弹预警、卫星秘密通信、环境监测、化学生物探测等领域。

在微波射频方面,化合物半导体最主要的应用场景是射频功率放大器,在移动通信、导航设备、雷达电子对抗以及空间通信等系统中是最为核心的组成部分,其性能直接决定了手机等无线终端的通讯质量。在全球5G通信发展迅速的背景下,移动通讯功率放大器的需求量将呈现爆发式增长,其中,终端侧功率放大器将延续GaAs工艺,而在基站侧,传统的Si基LDMOS工艺将被有着更高承载功率、效率更具优势的GaN工艺所取代,以满足基站小型化的需求。

在功率器件方面,化合物半导体主要应用于高压开关器件,与传统的Si工艺器件相比,化合物半导体器件具有更高的功率密度、更低的能量损耗和更好的高温稳定性。目前600V以上的高端功率器件解决方案均采用SiC材料,相比传统Si基IGBT,能量损失可以降低50%。

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