第三代宽禁半导体材料GaN(氮化镓)研究分析.pdf

第三代宽禁半导体材料GaN（氮化镓）

研究分析

广州创亚企业管理顾问有限公司

目录contents

5G应用的关键氮化镓（GaN）GaN市场

材料

GaN产业链

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分级目录

一、5G应用的关键材料（二）GaN的优点

（一）认识第三代半导体材料1、GaN在电力电子领域：高效率、低损耗与高

1、半导体材料的由来频率

2、第一代半导体材料2、GaN在微波射频领域：高效率、大带宽与高

功率

3、第二代半导体材料

3、与第二代半导体材料GaAs更具优势

4、第三代半导体材料

三、GaN市场

（二）第三代半导体材料的特点

（一）市场空间

1、碳化硅（SiC）

1、0~900V的低压市场空间宏大

2、氮化镓（GaN）

2、GaNRF市场即将大放异彩

二、氮化镓（GaN）

（一）GaN技术的发展历史

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分级目录

（二）射频是主战场

1、GaN是射频器件的合适材料

2、5G应用的关键技术

3、GaN电力电子器件典型应用：快充电源四、

GaN产业链

（一）GaN工艺与流程

（二）芯片制造过程

1、流程

2、GaN衬底

3、GaN外延片

4、GaN外延使用不同衬底的区别

5、GaN器件设计与制造

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5G应用的关键材料

（一）认识第三代半导体材料

1、半导体材料的由来

半导体材料是半导体产业发展的基础，20世纪30年代才被科学界所认可。随着半导体产业的发

展，半导体材料也从一代、二代发展到现在的第三代，本文着重分析第三代半导体材料的特性、应

用，以及我国第三代半导体材料发展面临的机遇和挑战。

作为一种20世纪30年代才被科学界所认可的材料—半导体，其实它的定义也很简单。众所周知，

物资存在的形式多种多样，固体、液体、气体、等离子体等，其中导电性差或不好的材料，称为绝

缘体；反之，导电性好的称为导体。因此，半导体是介于导体和绝缘体之间的材料。

半导体的基本化学特征在于原子间存在饱和的共价键。作为共价键特征的典型是在晶格结构上

表现为四面体结构,所以典型的半导体材料具有金刚石或闪锌矿(ZnS)的结构。

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5G应用的关键材料

由于地球的矿藏多半是化合物，所以最早中国的半导体研究和生产是从1957年首次

得到利用的半导体材料都是化合物,例如方铅矿制备出高纯度(99.999999%～99.9999999%)

(PbS)很早就用于无线电检波，氧化亚铜(Cu2O)的锗开始的。采用元素半导体硅（Si）以后，

用作固体整流器，闪锌矿(ZnS)是熟知的固体不仅使晶体管的类型和品种增加、性能提高，

发光材料，碳化硅(SiC)的整流检波作用也较