半導體之爭 5G晶片氮化鎵即將問世

記者/陳昱彣

隨著5G時代的來臨,硬體設備也扮演著重要角色,尤其在需要快速運算的自駕車車聯網的領域上,散熱材料會影響整個產品的運行,具「低功耗、耐高溫」特性的氮化鎵(GaN)便成為半導體產業的未來研發趨勢,不論是國家,或是半導體大廠都期望在競爭激烈的市場上搶占先機。

■ 半導體晶片示意圖。(截圖自 / Pexels 網站

根據英國布里斯托大學(物理學家Martin Kuball提出「所有材料都具有『能隙』(band gap)」,而所謂能隙便是傳導電流的能力,氮化鎵相較於矽有更寬的能隙,能承受更大的電壓,不僅功率高、耗電少、更有著耐高溫的特性,對於現今電子設備、電動車……等發展而言,能有更進一步的突破。但目前仍然有強大的難題需要解決,例如:如何發展6吋晶圓大小以及使氮化鎵能夠維持著高良率。

在過去,半導體多以矽(Si)作為主材料之一,然而因其能隙較窄,電流流通能力相較低,以至於不耐於承載高電壓,因此在面對5G的應用場景上,略顯乏力,但仍是現今與未來重要的半導體材料,其地位並不會被就此被取代。

世界各國為了面對未來新科技技術的發展,動作頻繁,而台灣在半導體產業中佔有一席之地,而如何結合國家自身優勢、升品牌價值,也成為當前政府與企業的重要課題。而綜觀國際,日本政府已開始支持企業研究氮化鎵,而荷蘭半導體大廠恩智浦(NXP)則宣布其位於美國亞利桑納州的5G晶片生產研發工廠將於年底產能全開。

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