展望2021之启迪半导体：以性价比优势替代进口
材料来源：化合物半导体杂志
主编 前言
2020年，我们共同经历了新冠肺炎疫情全球大流行，近200万人悄然离去，尊重生命，尊重科学，团结抗疫成国际共识，武汉封城、长江洪水肆虐、澳洲丛林大火、非洲蝗虫大灾、纳卡地区爆发恶战等都历历在目，可以说，2020年是大灾大难的一年；但这绝不是全部，2020年，我们也共同见证了亚太15国签署RCEP区域自贸合作，提振世界经济信心，SpaceX实现首次商业载人航天飞行，嫦娥五号任务取得圆满成功，在世界经济遭受严重冲击之际中国成为唯一实现正增长的主要经济体。作为拉动经济复苏引擎的半导体行业，在2020年也是敢于担当，成绩不菲：5G落地之年，5nm 5G芯片强劲推出，苹果首发了采用台积电5nm工艺制程的A14 Bionic，集成118亿晶体管。此后华为与三星也相继发布了麒麟9000系及Exyons 1080。云上EDA探索落地，EDA软件商、IC设计企业以及代工厂合作推进，能够适配EDA工具使用需求、拥有大规模算力自动化智能调度以及海量的云资源提供弹性算力支持，直接提升芯片的研发周期和良率，降低芯片设计成本。3D先进封装技术稳步提升，突破了摩尔定律瓶颈，在集成度、性能、功耗等方面优势明显，三星在今年对外宣布了全新的X-Cube3D封装技术已经可以投入使用……当然作为半导体领域的后起之秀，第三代半导体及其他化合物半导体，也是备受关注和亮点多多，下面请听业内各位专家学者细述道来!
《化合物半导体》对启迪半导体技术总监钮应喜的专访
钮应喜，启迪半导体技术总监，西安电子科技大学博士，安徽省战略新兴产业技术领军人才，芜湖市半导体协会副秘书长，从事多年第三代半导体技术研究，SEMI中国化合物半导体标准委员会委员，中关村宽禁带联盟标准委会委员，主持或参与完成多项国家863、国家重点研发计划、安徽省科技重大项目、国家电网科技项目等科研项目，发表论文40余篇，申请专利50余项，主持国家标准3项，行业标准1项
Q: 2021年即将到来，面对新的一年，你如何看待化合物半导体行业的发展变化，以及对2020年，有哪些总结和感悟？
2021年作为“十四五”的开局之年，也是化合物半导体发展关键时期，借助“新基建”的顺风车，相信化合物半导体在未来将呈现快速发展之势。2020年，虽然受疫情的影响，对产业有一些影响，但是国内对化合物半导体的热情依然高涨，我们面对疫情，克服困难，夯实代工平台，迎接十四五，有信心也有决心干好我们的事业。
Q: 随着5G，新能源汽车，大数据，AI，IoT 等技术领域的快速发展，将会为化合物半导体带来诸多机遇，你认为化合物半导体面临哪些挑战与机遇？
5G、新能源汽车、大数据等应用领域都是化合物半导体的主要应用场所，终端产品的快速发展必然拉动器件层面的快速发展。存在机遇也存在挑战，国内的应用市场巨大，全球最大的通信市场，全球最大的新能源汽车市场，国内制造商如何和国外进行竞争，需要加快自身技术提升，抓住国内大循环的契机，以性价比优势替代进口，抢占国内市场。
Q: 碳化硅（SiC）是非常具有发展前景的材料，特别是在电力电子和微波射频器件应用方面，目前受到极大关注，请问贵公司如何看待碳化硅的市场发展？如何推进碳化硅材料的升级和发展？
导电碳化硅可以用于电力电子应用，服务于新能源汽车、光伏和风电、工业电源、大数据中心、轨道交通、特高压；半绝缘碳化硅可以用于微波射频器件应用，服务于5G通信；这些应用领域在十四五期间都会进入快速发展期，势必给碳化硅的市场带来强劲的信心。从行业本身来看，必须降低成本、稳定产品性能、提高可靠性去迎合市场的需求。
Q: 氮化镓（GaN）市场将随着快充和5G基站等应用的发展加快增长，贵公司如何看待GaN相关技术和市场的发展？如何把握市场机遇？
GaN在快充和5G的应用中有绝对的优势，当然在应用中也采用了不同的技术路线。在快充领域，GaN凭借硅衬底低成本和卓越性能的优势可以快速的在快充、适配器等消费类电子产品中推广应用。在5G通信领域，目前采用的技术路线是半绝缘碳化硅衬底上进行GaN生长，目前需要和终端加强联合、建立良好沟通、反馈机制，提升器件可靠性。
Q: 氧化镓作为超/极宽禁带材料，备受学界关注，并在日本产业界也得到极大的亲睐，贵公司如何看待氧化镓相关技术和未来产业化的发展？
氧化镓的禁带宽度可达到4.5-4.9eV,其Baliga品质因子是碳化硅的10倍，氮化镓的4倍，理论上可以实现更高的耐压和更低的导通电阻，所以是未来功率器件可以选择的非常优越的半导体材料。但是目前受制于晶体材料生长的限制，还不能进入产业化，公司没做相关布局。
Q: 近年来mini/microLED快速发展，促进新型显示技术进步，贵公司如何看待mini/microLED现实应用的困难和挑战？mini/microLED技术未来发展的趋势如何？
Micro LED的挑战是巨量转移，相比Micro LED，MiniLED技术难度较低，更容易实现量产。
在Micro LED突破巨量转移之前，Mini LED作为过渡产品依然是市场的主流，尤其是电视、手机、车载面板等，随着技术的突破，Micro LED在未来的市场中依然可观。未来技术发展还是如何将巨量转移良率做到99.99%以上，甚至更高，才可以满足产业化的需求。
Q: 氮化镓衬底及氮化铝衬底是宽禁带氮化物半导体中两个非常难生长的材料，导致其价格也是极其昂贵，从而引发其应用场景的诸多变数，贵公司如何看待氮化镓衬底及氮化铝衬底相关技术和未来产业化的发展？
氮化镓衬底及氮化铝衬底目前由于晶体生长相对不是很成熟，导致成本较高，但是芯片端对此该材料的需求是非�？释�，未来如何提升生长速率、降低缺陷、提高合格率、大尺寸方向依然是技术发展的方向。
Q: 砷化镓和磷化铟作为第二代半导体的“老兵”，在可见光及红外光电及微波射频领域一直默默贡献重要力量，随着5G通信、人脸识别等新兴应用的推广及普及，“老材料”又被再次引发诸多关注，请贵公司谈谈砷化镓和磷化铟相关技术和未来产业化的发展？
随着5G对GaN等材料有更多的青睐，但不意味着砷化镓被取代，宏基站由于需要大功率的更多选择GaN，但是小基站和手机终端，由于砷化镓具有绝对的性价比优势，依然占主导位置。据行业报到未来的砷化镓器件的市场增长率依旧保持在15%，市场仍然乐观。InP主要领域一个是光子领域，另一个是射频领域，尤其在军事雷达等方面。
Q: 对于中国化合物半导体行业应该如何学习国际经验，加速产业发展，请谈谈你看法
在行业发展初期，由于行业产业链不是很完整，上游很难找到下游的应用领域，在这时期，国际上公司采用垂直一体化模式，上、下游可以高效的沟通、反馈，非常有利于技术提升，尤其是上游，比如国际公司Cree。国内目前的现状是整个产业链已经健全，不建议照搬国外的模式，国内缺少的是有效的沟通，应该通过联盟或协会或其他形式，给产业各个环节构筑一个沟通的平台，可以以某一个应用场景为突破口，快速的、及时的进行技术交流及合作开发。
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