Хагас дамжуулагч нь мэдээллийн эрин үеийн тулгын чулуу болж, материалын давталт бүр нь хүний технологийн хил хязгаарыг дахин тодорхойлдог. Нэгдүгээр үеийн цахиурт суурилсан хагас дамжуулагчаас өнөөдрийн дөрөв дэх үеийн хэт өргөн зурвасын материал хүртэл хувьслын үсрэлт бүр харилцаа холбоо, эрчим хүч, тооцоололд өөрчлөлт шинэчлэлтийг бий болгосон. Одоо байгаа хагас дамжуулагч материалын шинж чанар, үе дамжсан шилжилтийн логикт дүн шинжилгээ хийснээр бид тав дахь үеийн хагас дамжуулагчийн боломжит чиглэлийг урьдчилан таамаглахын зэрэгцээ энэхүү өрсөлдөөнт талбар дахь Хятадын стратегийн замыг судлах боломжтой.
I. Хагас дамжуулагчийн дөрвөн үеийн шинж чанар ба хувьслын логик
Нэгдүгээр үеийн хагас дамжуулагчид: Цахиур-Германий сангийн эрин үе
Онцлог шинж чанарууд: Цахиур (Si) болон германий (Ge) зэрэг элементийн хагас дамжуулагч нь өртөг хэмнэлттэй, боловсорч гүйцсэн үйлдвэрлэлийн процессыг санал болгодог боловч нарийн зурвасын зайтай (Si: 1.12 eV; Ge: 0.67 eV), хүчдэлийн хүлцэл, өндөр давтамжийн гүйцэтгэлийг хязгаарладаг.
Хэрэглээ: Нэгдсэн хэлхээ, нарны зай, бага хүчдэл/бага давтамжийн төхөөрөмж.
Шилжилтийн драйвер: Оптоэлектроникийн өндөр давтамжийн/өндөр температурын гүйцэтгэлийн эрэлт нэмэгдэж байгаа нь цахиурын чадавхийг давж гарсан.
Хоёр дахь үеийн хагас дамжуулагч: III-V нийлмэл хувьсгал
Онцлог шинж чанарууд: Галлиум арсенид (GaAs) ба индий фосфид (InP) зэрэг III-V нэгдлүүд нь илүү өргөн зурвасын зайтай (GaAs: 1.42 эВ) ба RF болон фотоник хэрэглээнд электроны өндөр хөдөлгөөнтэй байдаг.
Хэрэглээ: 5G RF төхөөрөмж, лазер диод, хиймэл дагуулын холбоо.
Бэрхшээл: Материалын хомсдол (индийн элбэг дэлбэг байдал: 0.001%), хорт элементүүд (хүнцэл), үйлдвэрлэлийн өндөр зардал.
Шилжилтийн драйвер: Эрчим хүч/эрчим хүчний хэрэглээ нь илүү өндөр эвдрэлийн хүчдэлтэй материалыг шаарддаг.
Гурав дахь үеийн хагас дамжуулагч: Өргөн зурвасын эрчим хүчний хувьсгал
Онцлог шинж чанар: Цахиурын карбид (SiC) ба галлийн нитрид (GaN) нь дулаан дамжуулалт сайтай, өндөр давтамжийн шинж чанартай >3eV (SiC:3.2eV; GaN:3.4eV) зурвасын зайг өгдөг.
Хэрэглээ: EV цахилгаан дамжуулагч, PV инвертер, 5G дэд бүтэц.
Давуу тал: Цахиуртай харьцуулахад 50%+ эрчим хүч хэмнэж, хэмжээ нь 70% багасна.
Шилжилтийн драйвер: AI/квант тооцоололд хэт өндөр гүйцэтгэлийн хэмжүүр бүхий материал шаардлагатай.
Дөрөв дэх үеийн хагас дамжуулагч: Хэт өргөн зурвасын хязгаар
Онцлог шинж чанарууд: Галийн исэл (Ga₂O₃) ба алмаз (C) нь 4.8eV хүртэлх зурвасын зайтай бөгөөд хэт бага хүчдэлийн эсэргүүцлийг кВ ангиллын хүчдэлийн хүлцэлтэй хослуулдаг.
Хэрэглээ: Хэт өндөр хүчдэлийн IC, гүн хэт ягаан туяаны мэдрэгч, квант холбоо.
Ололт: Ga₂O₃ төхөөрөмжүүд >8кВ-ыг тэсвэрлэж, SiC-ийн үр ашгийг гурав дахин нэмэгдүүлсэн.
Хувьслын логик: Физик хязгаарыг даван туулахын тулд квант хэмжээний гүйцэтгэлийн үсрэлт хэрэгтэй.
I. Тав дахь үеийн хагас дамжуулагчийн чиг хандлага: Квантын материал ба 2 хэмжээст архитектурууд
Боломжит хөгжлийн векторууд нь:
1. Топологийн тусгаарлагч: Бөөн тусгаарлагчтай гадаргуугийн дамжуулалт нь электроникийн алдагдалгүй ажиллах боломжийг олгодог.
2. 2D материал: Графен/MoS₂ нь THz давтамжийн хариу үйлдэл болон уян хатан электроникийн нийцтэй байдлыг санал болгодог.
3. Квантын цэгүүд ба фотоник талстууд: Bandgap инженерчлэл нь оптоэлектроник-дулааны интеграцийг идэвхжүүлдэг.
4. Био-хагас дамжуулагч: ДНХ/уураг дээр суурилсан өөрөө угсардаг материалууд нь биологи ба электроникийг холбодог.
5. Гол хөтчүүд: AI, тархи-компьютерийн интерфейс, өрөөний температурын хэт дамжуулалтын шаардлага.
II. Хятадын хагас дамжуулагчийн боломжууд: Дагагчаас удирдагч хүртэл
1. Технологийн ололт амжилт
• 3-р үе: 8 инчийн SiC субстратын масс үйлдвэрлэл; BYD машин дахь автомашины зэрэглэлийн SiC MOSFET
• 4-р үе: XUPT болон CETC46-ийн 8 инчийн Ga₂O₃ эпитакситын нээлтүүд
2. Бодлогын дэмжлэг
• 14-р таван жилийн төлөвлөгөөнд 3-р үеийн хагас дамжуулагчийг тэргүүлэх ач холбогдол өгсөн
• Мужийн зуун тэрбум юанийн аж үйлдвэрийн сангууд байгуулав
• 6-8 инчийн GaN төхөөрөмжүүд болон Ga₂O₃ транзисторууд нь 2024 оны шилдэг 10 технологийн дэвшлийн жагсаалтад багтсан.
III. Бэрхшээл ба стратегийн шийдэл
1. Техникийн саад бэрхшээл
• Кристал өсөлт: Том диаметртэй булцууны ургац бага (жишээ нь, Ga₂O₃ хагарал)
• Найдвартай байдлын стандартууд: Өндөр хүчин чадалтай/өндөр давтамжтай хөгшрөлтийн туршилтын тогтоосон протокол байхгүй байна
2. Нийлүүлэлтийн хэлхээний цоорхой
• Тоног төхөөрөмж: SiC болор тариалагчдын дотоодын агууламж <20%
• Үрчлүүлэх: Импортын бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн доод урсгалын давуу эрх
3. Стратегийн замууд
• Аж үйлдвэр, академийн хамтын ажиллагаа: “Гурав дахь үеийн хагас дамжуулагчийн холбоо”-ны загварчилсан
• Niche Focus: Квантын харилцаа холбоо/шинэ эрчим хүчний зах зээлийг эрэмбэлэх
• Авьяас чадварыг хөгжүүлэх: “Chip Science & Engineering” эрдэм шинжилгээний хөтөлбөрүүдийг бий болгох
Цахиураас эхлээд Ga₂O₃ хүртэл хагас дамжуулагчийн хувьсал нь хүн төрөлхтөн физикийн хязгаарыг даван туулсан ялалтын тухай өгүүлдэг. Хятадын боломж бол дөрөв дэх үеийн материалыг эзэмшихийн зэрэгцээ тав дахь үеийн инновацийг анхлан нэвтрүүлэх явдал юм. Академич Ян Дэрэн тэмдэглэснээр: "Жинхэнэ инноваци нь хийгээгүй замыг засахыг шаарддаг." Бодлого, хөрөнгө, технологийн хамтын ажиллагаа нь Хятадын хагас дамжуулагчийн хувь заяаг тодорхойлно.
XKH нь олон технологийн үеийн дэвшилтэт хагас дамжуулагч материалаар мэргэшсэн босоо нэгдсэн шийдэл нийлүүлэгч болж гарч ирсэн. Кристал өсөлт, нарийн боловсруулалт, функциональ бүрэх технологи бүхий үндсэн чадамжтай XKH нь эрчим хүчний электроник, RF холбоо, оптоэлектроник системд хамгийн сүүлийн үеийн хэрэглээнд зориулагдсан өндөр хүчин чадалтай субстрат болон эпитаксиаль хавтангуудыг нийлүүлдэг. Манай үйлдвэрлэлийн экосистем нь 4-8 инчийн цахиурын карбид ба галлийн нитрид өрөмийг үйлдвэрлэлийн салбарт тэргүүлэгч согогийн хяналттай үйлдвэрлэх өмчийн процессыг хамардаг бөгөөд галлийн исэл, алмаазан хагас дамжуулагч зэрэг шинээр гарч ирж буй хэт өргөн зурвасын материалд идэвхтэй R&D хөтөлбөрүүдийг хэрэгжүүлдэг. XKH нь тэргүүлэх судалгааны байгууллагууд, тоног төхөөрөмж үйлдвэрлэгчидтэй стратегийн хамтын ажиллагаагаар дамжуулан стандартчилагдсан бүтээгдэхүүний их хэмжээний үйлдвэрлэл, захиалгат материалын шийдлүүдийг тусгайлан хөгжүүлэхэд дэмжлэг үзүүлэх чадвартай уян хатан үйлдвэрлэлийн платформыг боловсруулсан. XKH-ийн техникийн туршлага нь эрчим хүчний төхөөрөмжүүдийн ялтсуудын жигд байдлыг сайжруулах, RF-ийн хэрэглээний дулааны менежментийг сайжруулах, дараагийн үеийн фотоник төхөөрөмжүүдийн шинэ гетероструктурыг хөгжүүлэх зэрэг салбарын чухал сорилтуудыг шийдвэрлэхэд чиглэгддэг. XKH нь дэвшилтэт материаллаг шинжлэх ухааныг нарийн инженерийн чадавхитай хослуулсанаар үйлчлүүлэгчдэд өндөр давтамж, өндөр хүчин чадалтай, эрс тэс орчны хэрэглээнд гүйцэтгэлийн хязгаарлалтыг даван туулах боломжийг олгож, дотоодын хагас дамжуулагчийн үйлдвэрлэлийг нийлүүлэлтийн гинжин хэлхээний бие даасан байдал руу шилжүүлэхэд дэмжлэг үзүүлдэг.
Дараах нь XKH-ийн 12 инчийн сапфирт вафель ба 12 инчийн SiC субстрат юм.
Шуудангийн цаг: 2025-06-06