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这类芯片才是5G时代的制高点比硅晶圆还重要!_芯片_集成电路

南宫静远 2025-01-10 21:10:59 0

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昨天瀚海狼山的推文中提到,军用芯片的分外性能哀求比民用芯片更高,在民用芯片大多用单晶硅晶圆为基本制造载体的情形下,军用芯片更多的采取化合物半导体材料作为基本载系统编制造,最范例的比如砷化镓。
实际上砷化镓一类的半导体,在民用微电子领域同样主要。
单靠硅晶圆芯片并不能包办统统。
尤其在进入5G时期往后,砷化镓芯片的主要性更加突出。
可以说离开了这种材料5G将寸步难行。
而在砷化镓芯片方面,我们的需求比硅晶圆的生产技能和产量的提高还要急迫!
砷化镓,其化学简式为 GaAs,是一种黑灰色固体,熔点1238℃。
它在600℃高温以下,能在空气中稳定存在,并且不被非氧化性的酸侵蚀,是一种主要的半导体材料。
砷化镓在高温等恶劣环境下的稳定性要强于单晶硅等半导体材料,这也是军用芯片多用砷化镓的一个主要成分之一。

砷化镓芯片,便是用半导体砷化镓器件构成的集成电路。
砷化镓集成电路包括了砷化镓超高速集成电路VHsIC、微波单片集成电路MMIC和光电集成电路OEIC。
以砷化镓半导体材料为主所制作的集成电路,其有源器件紧张是金属肖特基场效应晶体管MESFET和结型场效应晶体管JFET;同时还包含了用分子束外延MBE和有机金属汽相沉积MOCVD成长的材料所制作的高电子迁移率晶体管HEMT和异质结双极晶体管HBT等器件所研制的集成电路。
砷化稼集成电路在民用和国防中有着许多主要用场,而且是硅集成电路所替代不了的。
其紧张运用领域是:通信卫星、电视卫星吸收、移动通信、高清晰度电视、微波毫米波数字频率源、光通信、超高速率讯号处理、微型超级打算机、恶劣环境下用打算机和掌握机、高性能仪器、微波传感以及许多主要的国防军用电子装备等。

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砷化镓芯片具有的上风紧张包括:高频率、高速率、高功率、低噪声和低功耗。
CMOS的事情频率上限大约为150MHz,与双极晶体管技能相结合的BiCMOS可以将事情频率提高到300MHz,再哀求提高频率将不得不采取ECL技能,其事情频率可以提高到2~ 5GHz。
但其功耗太大,产品竞争性差。
其趋势是采取砷化镓技能,其事情频率可达到5~ 10GHz以上,功耗适中。
因而是高速系统,特殊是2.4Gb/s以上系统更加适用。
我们都知道,在5G时期,超大容量的超高速信息交流的根本性物理事理,便是无线旗子暗记的超高频率。
而在超高频率旗子暗记的传输和发射设备上,自然就更离不开砷化镓芯片。
目前我们每年花费了环球60%以上的各种芯片,但海内制造商的发卖收益仅占环球的18%。
而砷化镓是环球化合物半导体运用领域最主流的产品,行业规模近千亿美元,而且还会高速增长。
海内的军用类砷化镓芯片,是完备自给自足,年产量和花费量都有限。
但是在这个每年近千亿美元的环球民用砷化镓芯片的大蛋糕,过去我们的海内企业险些完备吃不到!

这是由于砷化镓器件的工艺制造过程比硅器件困难许多,截止2017年年底,海内居然没有一家公司可以生产成熟的民用砷化镓微波单片芯片MMIC,所有手机生产厂商所需的砷化镓MMIC芯片全部依赖入口,对我国的半导体家当和通讯家当造成了巨大的利润丢失的好隐患。
在我方的5G技能环球领先的情形下,这是不能容忍的。
好在海内某企业的此类新建芯片生产线已经投产。
年产可达数十万片。
可知足海内市场对砷化镓MMIC芯片的急迫需求,彻底旋转海内砷化镓MMIC芯片完备依赖入口的局势。

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