Хагас дамжуулагч нь мэдээллийн эрин үеийн тулгын чулуу болж, материалын давталт бүр нь хүний технологийн хил хязгаарыг дахин тодорхойлж байна. Эхний үеийн цахиур дээр суурилсан хагас дамжуулагчаас өнөөгийн дөрөв дэх үеийн хэт өргөн зурвасын материал хүртэл хувьслын үсрэлт бүр харилцаа холбоо, эрчим хүч, тооцооллын салбарт хувьслын дэвшлийг бий болгосон. Одоо байгаа хагас дамжуулагч материалын шинж чанар, үе дамжин өнгөрөх шилжилтийн логикийг шинжилснээр бид тав дахь үеийн хагас дамжуулагчийн боломжит чиглэлийг урьдчилан таамаглаж, Хятадын энэхүү өрсөлдөөнт талбар дахь стратегийн замыг судлах боломжтой.
I. Дөрвөн хагас дамжуулагч үеийн шинж чанар ба хувьслын логик
Эхний үеийн хагас дамжуулагч: Цахиур-Германы суурь эрин үе
Онцлог шинж чанарууд: Цахиур (Si) болон германий (Ge) зэрэг элементийн хагас дамжуулагчид нь өртөг хэмнэлттэй, боловсорсон үйлдвэрлэлийн процессыг санал болгодог боловч нарийн зурвасын зайтай (Si: 1.12 eV; Ge: 0.67 eV) тул хүчдэлийн хүлцэл болон өндөр давтамжийн гүйцэтгэлийг хязгаарладаг.
Хэрэглээ: Интеграл хэлхээ, нарны зай, бага хүчдэл/бага давтамжийн төхөөрөмжүүд.
Шилжилтийн Хөшүүрэг: Оптоэлектроникийн өндөр давтамжтай/өндөр температурын гүйцэтгэлийн өсөн нэмэгдэж буй эрэлт нь цахиурын чадавхийг давж гарсан.
Хоёрдугаар үеийн хагас дамжуулагч: III-V нийлмэлийн хувьсгал
Онцлог шинж чанарууд: Галлийн арсенид (GaAs) болон индий фосфид (InP) зэрэг III-V нэгдлүүд нь илүү өргөн зурвасын зайтай (GaAs: 1.42 эВ) бөгөөд RF болон фотоник хэрэглээнд өндөр электрон хөдөлгөөнтэй байдаг.
Хэрэглээ: 5G RF төхөөрөмжүүд, лазер диодууд, хиймэл дагуулын холбоо.
Бэрхшээлүүд: Материалын хомсдол (индиумын элбэгшил: 0.001%), хортой элементүүд (хүнцэл), үйлдвэрлэлийн өндөр өртөг.
Шилжилтийн Хөдөлгүүр: Эрчим хүч/цахилгаан хэрэглээ нь илүү өндөр эвдрэлийн хүчдэлтэй материалыг шаарддаг.
Гурав дахь үеийн хагас дамжуулагч: Өргөн зурвасын зайн эрчим хүчний хувьсгал
Онцлог шинж чанарууд: Цахиурын карбид (SiC) болон галлийн нитрид (GaN) нь >3eV (SiC:3.2eV; GaN:3.4eV) зурвасын зайг бий болгодог бөгөөд энэ нь маш сайн дулаан дамжуулалт болон өндөр давтамжийн шинж чанартай.
Хэрэглээ: Цахилгаан тээврийн хэрэгслийн хөдөлгүүр, фотоэлектрик инвертер, 5G дэд бүтэц.
Давуу талууд: Цахиуртай харьцуулахад 50%+ эрчим хүч хэмнэж, хэмжээг 70% багасгасан.
Шилжилтийн Хөшүүрэг: Хиймэл оюун ухаан/квант тооцоолол нь өндөр гүйцэтгэлийн үзүүлэлттэй материал шаарддаг.
Дөрөв дэх үеийн хагас дамжуулагч: Хэт өргөн зурвасын хил хязгаар
Онцлог шинж чанарууд: Галлийн исэл (Ga₂O₃) болон алмаз (C) нь 4.8 эВ хүртэлх зурвасын зайд хүрэх бөгөөд хэт бага асаалтын эсэргүүцлийг кВ ангиллын хүчдэлийн хүлцэлтэй хослуулсан.
Хэрэглээ: Хэт өндөр хүчдэлийн IC, гүн хэт ягаан туяаны мэдрэгч, квант холбоо.
Нээлтүүд: Ga₂O₃ төхөөрөмжүүд нь >8кВ-ын хүчдэлийг тэсвэрлэдэг бөгөөд энэ нь SiC-ийн үр ашгийг гурав дахин нэмэгдүүлдэг.
Хувьслын логик: Физик хязгаарыг даван туулахын тулд квант хэмжээний гүйцэтгэлийн үсрэлт шаардлагатай.
I. Тав дахь үеийн хагас дамжуулагчийн чиг хандлага: Квант материал ба 2 хэмжээст архитектурууд
Боломжит хөгжлийн векторуудад дараахь зүйлс орно.
1. Топологийн тусгаарлагч: Бөөнөөр тусгаарлагчтай гадаргуугийн дамжуулалт нь тэг алдагдалтай электроникийг бий болгодог.
2. 2 хэмжээст материал: Графен/MoS₂ нь THz давтамжийн хариу үйлдэл болон уян хатан электроникийн нийцтэй байдлыг санал болгодог.
3. Квант цэгүүд ба фотоник талстууд: Зурвасын завсрын инженерчлэл нь оптоэлектроник-дулааны интеграцийг идэвхжүүлдэг.
4. Био-хагас дамжуулагч: ДНХ/уураг дээр суурилсан өөрөө угсрах материалууд нь биологи ба электроникийг холбодог.
5. Гол хөдөлгөгч хүчүүд: Хиймэл оюун ухаан, тархи-компьютерийн интерфэйсүүд болон өрөөний температурын хэт дамжуулах чадварын шаардлага.
II. Хятадын хагас дамжуулагчийн боломжууд: Дагагчаас удирдагч хүртэл
1. Технологийн нээлтүүд
• 3-р үе: BYD тээврийн хэрэгсэлд 8 инчийн SiC суурь материалын олноор үйлдвэрлэл; автомашины зэрэглэлийн SiC MOSFET-үүд
• 4-р үе: XUPT болон CETC46-ийн 8 инчийн Ga₂O₃ эпитакси дахь нээлтүүд
2. Бодлогын дэмжлэг
• 14 дэх таван жилийн төлөвлөгөөнд 3-р үеийн хагас дамжуулагчийг нэн тэргүүнд тавьсан
• Аймгийн зуун тэрбум юанийн аж үйлдвэрийн сангууд байгуулагдсан
• 2024 оны шилдэг 10 технологийн дэвшлийн жагсаалтад 6-8 инчийн GaN төхөөрөмжүүд болон Ga₂O₃ транзисторууд багтсан түүхэн үйл явдал
III. Бэрхшээлүүд ба стратегийн шийдлүүд
1. Техникийн саад бэрхшээлүүд
• Кристал өсөлт: Том диаметртэй буль (жишээ нь, Ga₂O₃ хагарал)-ын гарц багатай
• Найдвартай байдлын стандартууд: Өндөр хүчин чадалтай/өндөр давтамжтай хөгшрөлтийн туршилтын тогтсон протокол дутмаг
2. Нийлүүлэлтийн сүлжээний зөрүү
• Тоног төхөөрөмж: SiC талст үйлдвэрлэгчдэд зориулсан <20% дотоодын агууламж
• Хэрэгжилт: Импортын бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг доош чиглэсэн сонголт
3. Стратегийн замууд
• Салбар-Академик хамтын ажиллагаа: “Гуравдагч үеийн хагас дамжуулагчийн холбоо”-ны загвараар бүтээгдсэн
• Салбарын чиглэл: Квант харилцаа холбоо/шинэ эрчим хүчний зах зээлийг эрэмбэлэх
• Авьяас чадварыг хөгжүүлэх: “Чип шинжлэх ухаан ба инженерчлэл” сургалтын хөтөлбөрүүдийг бий болгох
Цахиураас Ga₂O₃ хүртэл хагас дамжуулагчийн хувьсал нь хүн төрөлхтний физик хязгаарыг даван туулсан ялалтын тухай өгүүлдэг. Хятадын боломж бол тав дахь үеийн инновацийг анхлан хөгжүүлж байхдаа дөрөв дэх үеийн материалыг эзэмших явдал юм. Академич Ян Дерений тэмдэглэснээр: "Жинхэнэ инноваци нь аялаагүй замыг бий болгохыг шаарддаг." Бодлого, хөрөнгө, технологийн синерги нь Хятадын хагас дамжуулагчийн хувь заяаг тодорхойлно.
XKH нь олон технологийн үе дамжин дэвшилтэт хагас дамжуулагч материалын чиглэлээр мэргэшсэн босоо интеграцчилагдсан шийдлүүдийн нийлүүлэгч болж гарч ирсэн. Кристал өсөлт, нарийн боловсруулалт, функциональ бүрхүүлийн технологи зэрэг гол чадамжтай XKH нь цахилгаан электроник, RF харилцаа холбоо, оптоэлектроник системд зориулсан өндөр хүчин чадалтай субстрат болон эпитаксиаль ваферуудыг нийлүүлдэг. Манай үйлдвэрлэлийн экосистем нь салбартаа тэргүүлэгч согогийн хяналттай 4-8 инчийн цахиурын карбид болон галлийн нитридийн вафер үйлдвэрлэх өмчийн процессуудыг багтаасан бөгөөд галлийн исэл, алмазан хагас дамжуулагч зэрэг шинээр гарч ирж буй хэт өргөн зурвасын зайтай материалуудад идэвхтэй судалгаа, хөгжүүлэлтийн хөтөлбөрүүдийг хэрэгжүүлдэг. Тэргүүлэх судалгааны байгууллагууд болон тоног төхөөрөмж үйлдвэрлэгчидтэй стратегийн хамтын ажиллагааныхаа ачаар XKH нь стандартчилагдсан бүтээгдэхүүний өндөр хэмжээний үйлдвэрлэл болон захиалгат материалын шийдлүүдийн мэргэшсэн хөгжлийг дэмжих чадвартай уян хатан үйлдвэрлэлийн платформ боловсруулсан. XKH-ийн техникийн мэргэжлийн ур чадвар нь цахилгаан төхөөрөмжүүдийн ваферийн жигд байдлыг сайжруулах, RF хэрэглээнд дулааны менежментийг сайжруулах, дараагийн үеийн фотоник төхөөрөмжүүдэд зориулсан шинэ гетеро бүтэц боловсруулах зэрэг салбарын чухал сорилтуудыг шийдвэрлэхэд чиглэгддэг. Дэвшилтэт материалын шинжлэх ухааныг нарийн инженерчлэлийн чадавхитай хослуулснаар XKH нь хэрэглэгчдэд өндөр давтамжтай, өндөр хүчин чадалтай, хэт туйлширсан орчны хэрэглээнд гүйцэтгэлийн хязгаарлалтыг даван туулах боломжийг олгож, дотоодын хагас дамжуулагч үйлдвэрлэлийн хангамжийн сүлжээний бие даасан байдлыг нэмэгдүүлэх шилжилтийг дэмжиж байна.
Дараах нь XKH-ийн 12 инчийн индранил вафли болон 12 инчийн SiC суурь юм:
Нийтэлсэн цаг: 2025-06-06