5G时代唤醒InP/ GaAs,老材料焕发“芯”机

5G时代唤醒InP/ GaAs,老材料焕发“芯”机

2020-11-12 09:43:56 7

化合物半导体材料砷化镓 (GaAs)和磷化铟(InP)是微电子和光电子的基础材料,作为第二代半导体材料代表的磷化铟(InP),具有高的电光转换效率、高的电子迁移率、高的工作温度、以及强抗辐射能力的特点,广泛应用在光通信、高频毫米波、光电集成电路和外层空间用太阳电池等领域。根据Yole测算,2021年全球2英寸InP衬底需求达到约400万片,4英寸InP衬底需求约105万片。到2024 年,InP 市场规模将达到1.72 亿美元,年复合年增长率为14%。

InP是激光收发器重要的半导体材料,处于产业链上游;激光器和接收器是光模块能进行光电信号转换的核心器件,处于产业链中游;以亚马逊、微软为代表的云计算厂商是光通信产业的应用端,处于产业链下游。5G 时代光通信行业迎来快速发展,5G 基站网络结构的变化增加对光模块的需求,激光器和探测器是光模块的关键光电器件,产能有望扩张,进一步带动光通信核心半导体材料InP需求的增长。

5G 网络高频、高速的特性要求前端射频组件具备在高频、高功率下更好的性能表现,从而对其半导体材料电子迁移率和工作温度等物理性能提出了更高的要求。利用InP制造的信号接收机和放大器可以工作在100GHz以上的极高频率,并且有很宽的带宽,受外界影响小,稳定性高。因此InP在5G 时代将成为终端设备以及基站设备前端射频器件的核心半导体材料,迎来更大市场空间。

砷化镓则是化合物半导体中最重要、用途最广泛的半导体材料,也是目前研究得最成熟、生产量最大的化合物半导体材料。由于砷化镓具有电子迁移率高(是硅的5~6倍)、禁带宽度大(它为1.43eV,Si为1.1eV)且为直接带隙,容易制成半绝缘材料、本征载流子浓度低、光电特性好。用砷化镓材料制作的器件频率响应好、速度快、工作温度高,能满足集成光电子的需要。我们可以利用砷化镓半导体材料制备微波器件,它在卫星数据传输、移动通信、GPS全球导航等领域具有关键性作用。砷化镓半导体材料的一个重要特性是它的光电特性。由于它具有直接带隙(通过吸收或放出光子能量,电子从价带直接跃迁到导带,从而有较高发光效率)以及宽禁带等结构,它的光发射效率比硅锗等半导体材料高。它不仅可以用来制作发光二极管、光探测器,还能用来制备半导体激光器,广泛应用于光通信等领域。此外,砷化镓半导体材料还具有耐高温、低功率等特性,在卫星通讯领域有着广泛应用。它是目前最重要的光电子材料,也是继硅材料之后最重要的微电子材料,它适合于制造高频、高速的器件和电路。

国瑞升主推的化合物半导体抛光液主要针对磷化铟和砷化镓芯片的背部抛光所做的配方设计。这款抛光液具有抛光速率快、表面状态好(Ra,TTV,LTV)、良率高等显著特点,在提高抛光效果的同时,能有效降低成本。


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