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微波等离子去胶机在第三代宽禁带半导体的运用

发布日期:2020-05-07 00:00 来源:http://www.atv-corp.com 点击:

                                微波等离子去胶机在第三代宽禁带半导体的运用


导读: 依据第三代半导体的开展情况,其首要运用为半导体照明、电力电子器材、激光器和探测器、以及其他4个范畴,每个范畴工业成熟度各不相同。在前沿研讨范畴,宽禁带半导体还处于实验室研制阶段。
注:Alpha Plasma微波等离子清洗/去胶设备已经在相应宽禁带半导体研讨生产单位运用,并为相关工艺供给技能支持。


       第三代宽禁带半导体
  宽禁带半导体(WBS)是自首代元素半导体资料(Si)和第二代化合物半导体资料(GaAs、GaP、InP等)之后开展起来的第三代半导体资料,禁带宽度大于2eV,这类资料首要包含SiC(碳化硅)、C-BN(立方氮化硼)、GaN(氮化镓、)AlN(氮化铝)、ZnSe(硒化锌)以及金刚石等。
  开展较好的宽禁带半导体首要是SiC和GaN,其间SiC的开展更早一些,碳化硅SiC、氮化镓GaN、硅Si以及砷化镓GaAs的一些参数如下图所示:
SiC和GaN的禁带宽度远大于Si和GaAs,相应的本征载流子浓度小于Si和GaAs,宽禁带半导体的较高工作温度要高于首代、第二代半导体资料。击穿场强和饱和热导率也远大于Si和GaAs。
第三代宽禁带半导体运用
  依据第三代半导体的开展情况,其首要运用为半导体照明、电力电子器材、激光器和探测器、以及其他4个范畴,每个范畴工业成熟度各不相同。在前沿研讨范畴,宽禁带半导体还处于实验室研制阶段。
半导体照明
  蓝光LED在用衬底资料来划分技能路线。GaN基半导体,衬底资料的挑选就只剩下蓝宝石((Al2O3)、SiC、Si、GaN以及AlN。后两者工业化为时尚远,咱们评论下前三者。总的来说,三种资料各有千秋。蓝宝石运用较广,成本较低,不过导电性差、热导率低;单晶硅衬底尺度较大、成本较低,但先天巨大的晶格失配与热失配;碳化硅功能优越,但衬底自身的制备技能拉后腿。
      全球LED衬底商场分析:普莱西、晶能光电和三星首要运用硅衬底,可是技能起步晚,现在工业规划较小,商场占有率低;Cree公司首要选用碳化硅衬底,可是因为其成本问题,加上证书独占,几乎没有其他企业涉足。中村修二领导的Soraa公司据知正在选用氮化镓(GaN)衬底,这是杰出的LED衬底资料,可是比蓝宝石更贵重,而且生产尺度也受到限制,也不能够被很多选用。因而,蓝宝石衬底得以迅速开展,占有干流商场。
  依据IHS较新研讨情报显现,在2015年全球96.3%的LED生产均选用蓝宝石衬底,估计到2020年该数据将会上升到96.7%。2015年首要得益于价格跌落,蓝宝石运用商场才得以提振。尤其是4英寸晶圆在2015年占有了55%的商场份额,其间9.9%是被三星、首尔半导体、晶元光电等大厂切割;6英寸晶圆产能也持续增长,首要以欧司朗、Lumileds公司、LG化学和科锐等厂商为较先选择。
功率器材
      许多公司开端研制SiC MOSFET,包含科锐(Cree)旗下Wolfspeed(被Infineon收购)、罗姆、意法半导体、三菱和通用电气。与此相反,进入GaN商场中的玩家较少,起步较晚。
      2015年,SiC功率半导体商场(包含二极管和晶体管)规划约为2亿美元,到2021年,其商场规划估计将超过5.5亿美元,这期间的复合年均增长率估计将达19%。毫无悬念,消耗很多二极管的功率因素校正(PFC)电源商场,仍将是SiC功率半导体较首要的运用。
      现在商场上首要GaN产品是运用于高功率密度DC/DC电源的40-200伏增强性高电子迁移率异质节晶体管(HEMT)和600伏HEMT混合串联开关,国外厂商首要有EPC、IR、Transphorm、Panasonic、ExaGaN、GaN Systems等公司。我国GaN相关企业有IDM公司中航微电子、苏州能讯,资料厂商中稼半导体、三安光电、杭州士兰微等公司。


    微波器材
  微波器材方面,GaN高频大功率微波器材已开端用于军用雷达、智能兵器和通讯系统等方面。在未来,GaN微波器材有望用于4G~5G移动通讯基站等民用范畴。
  市调公司猜测,2016~2020年GaN射频器材商场将扩大至现在的2倍,商场复合年增长率(CAGR)将到达4%;2020年末,商场规划将扩大至现在的2.5倍。
  GaN在国防范畴的运用首要包含IED干扰器、军事通讯、雷达、电子对抗等。GaN将在越来越多的国防产品中得到运用,充分体现其在进步功率、缩小体积和简化规划方面的巨大优势。
激光器和探测器
  在激光器和探测器运用范畴,GaN激光器已经成功用于蓝光DVD,蓝光和绿色的激光将来巨大的商场空间在微型投影、激光3D投影等投影显现范畴,蓝色激光器和绿光激光器产量约为2亿美元,如果技能瓶颈得到打破,潜在产量将到达500亿美元。2014年诺贝尔奖获得者中村修二以为下一代照明技能应该是基于GaN激光器的“激光照明”,有望将照明和显现融合开展。现在,只有国外的日本日亚公司(Nichia)、和德国的欧司朗(Osram)等公司能够供给商品化的GaN基激光器。
  因为氮化镓优异的光电特性和耐辐射功能,还可以用作高能射线探测器。GaN基紫外探测器可用于导弹预警、卫星秘密通讯、各种环境监测、化学生物探测等范畴,例如核辐射探测器,X射线成像仪等,但尚未实现工业化。
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