氮化物半導體的案例
國產氮化物半導體研究取得重大進展
BN的晶體技術則相對不成熟，但有不少研究持續進行中，氮化物半導體與其他半導體材料之晶格常數與能隙比較如圖一所示。
在元件的制作上，GaN仍為主要的基板材料，AlGaN則為主要的磊晶層結構，Al的摻雜使光學元件波長縮短，InGaN中In的摻雜則使光學元件波長增長，磊晶技術大多著墨于組成與結構對應晶格結構不匹配性(Lattice Mismatch)以及光學與電特性的調配。整體而言，就基板技術的成熟度與市場應用潛力而言，GaN與AlN較具潛力，尤以GaN的機會最為看好。
氮化物半導體與其他半導體材料之晶格常數與能隙
來源：北京大學
展開 ACS Nano: 用納米球透鏡光刻法制備的偏振選擇III族氮化物橢圓納米棒發光二極管
【前言】
在IIIA族氮化物藍色發光二極管出現后的二十年中，發光二極管經歷了重大的研究進步。目前LEDs非常高效明亮，使用壽命相對較長，并且已經成為幾種照明技術中最重要的組件，包括普通室內照明、汽車前燈和液晶顯示器(LCDs)背光照明。發光二極管的一個主要缺陷是發射的光是非偏振的，這不能直接用于需要偏振光的應用，例如LCD背光照明。在這些應用中，需要外部偏振器來吸收具有不需要的偏振光。大約50 %的光在這個過程中丟失，導致相當低的能量效率。因此，找到一種制造發射偏振光的發光二極管的方法將有助于解決許多現存的問題。此外，與LEDs的尺寸相比，外部偏振器通常相當大，并且使用一個偏振器只能定義一個偏振。因此，具有嵌入偏振選擇性的單個LED將允許設計具有各種優選偏振方向的光源。
目前科研人員已經提出了幾種從單個III族氮化物LED獲得偏振光的方法。例如，據報道，從生長在c面藍寶石上的常規III族氮化物LED側面發射的光是高度偏振的。然而，這需要專門設計的包裝來確保光只從側面出來。類似地，生長在非極性或半極性襯底上的III -氮化物多量子阱也可以發射高偏振光。但是非極性或半極性襯底仍然非常昂貴，并且在這些襯底上生長的薄膜質量仍然非常差。此外，研究人員還展示了嵌入線柵偏振器的發光二極管，并顯示出高偏振選擇性。由III族氮化物半導體制成的不對稱納米結構，如納米線或納米光柵，也被證明能發射偏振光。這些納米結構是通過自下而上或自上而下的方法制造的。對于自下而上的方法，納米線通常用等離子體輔助分子束外延(PAMBE)系統生長。這些納米線通常直徑很小(30 nm)，通常呈現對稱的橫截面。為了從頂部觀察極化發射，這些納米線必須水平放置，這表明這些納米線必須從生長的襯底上移除并放置在目標襯底上。
展開 智芯研報 | 成本下降，需求爆發，第三代半導體拐點臨近
意法半導體在2018年與CEA-Leti展開功率GaN合作，主要涉及常關型氮化鎵HEMT和氮化鎵二極管設計及研發，并于2020年3月收購法國氮化鎵創新企業Exagan公司的多數股權；2018年，Cree收購了英飛凌的RF部門成為了全球最大的GaN射頻器件供應商；我國企業聞泰科技2019年以268億元成功收購行業內已經量產交付客戶GaN FET產品的化合物功率半導體公司安世半導體，成為國內首家世界級IDM半導體公司。
按產業鏈分布來看，國外公司在技術實力和產能上有較大的領先。行業龍頭企業以IDM模式為主。國內廠商包括三安光電、江蘇能華、海特高新、中科晶電等。由于消費級產品的可靠性驗證與新技術導入均快于車規級功率芯片，其技術要求也低于車規級功率器件，國內多家公司已實現量產。未來隨著成本的降低，GaN市場有望迎來爆發式增長。
3 第三代半導體家族成員眾多，多款材料極具吸引力
// 3.1 Ⅲ族氮化物半導體是光電子器件的優選材料
Ⅲ族氮化物半導體材料是由ⅢA族元素如銦（In）、鎵（Ga）、鋁（Al）與氮元組成的，除前文提到帶GaN外，還包括InN、AlN、InGaN、InAlN、AlGaN、AlInGaN等。
其禁帶寬度可以由InN的0.63eV到GaN的3.40eV，再到AlN的6.28eV。這一禁帶寬度覆蓋了197-1610nm的光譜，從紅外光波段跨過可見光，一直延伸至深紫外光波段。因此Ⅲ族氮化物材料是發展光電子，尤其是短波長光電子器件的優選材料。
氮化物半導體多用于LED的制造。在半導體照明技術尚未興起之時，全球17%-20%的用電量被照明消耗。這主要原因是傳統照明光源能耗高。
展開 Micro LED | Nitride研發出超微縮UV LED芯片量產技術，用于AR等領域
CINNO Research產業資訊，日本德島縣鳴門市的UV-LED開發商Nitride Semiconductors（前身為德島大學S-VBL氮化物半導體研究所，以下簡稱Nitride）開發了一種超微縮UV-LED芯片的大規模生產技術。芯片的尺寸為0.012mm×0.024mm，與一粒面粉的大小相近。在直徑為4英寸的晶圓上可安裝1400萬顆該芯片，安裝數量是傳統芯片的四倍。該技術有望提高圖像質量并降低制造成本，預計將應用于AR顯示屏等領域。
資料圖（圖片來源：互聯網）
根據日媒日本經濟新聞報道，Nitride由當時為德島大學半導體研究專家酒井士郎教授，于2000年創立。是世界上第一家成功開發和大規模生產UV-LED的公司。
本次實現大規模生產的是用于照亮紅、綠、藍三原色熒光體的光源用UV-LED芯片。這是Micro LED顯示屏的核心技術之一，作為下一代影像顯示設備而備受關注。預計它將被安裝在現實生活中的圖像與計算機圖像相結合的 "AR眼鏡 "和眼鏡式數字終端 的"智能眼鏡（Smart Glasses） "中。
Nitride通過其子公司Micro Nitride，一直在開發波長為385nm的微型UV-LED芯片。傳統產品大小為0.016mm×0.048mm，從一個4英寸的晶圓中可以獲得大約340萬顆芯片。
此次Nitride成功將芯片尺寸縮小到0.012mm（長）x 0.024mm（寬），為傳統產品的三分之一。此外，通過與橫濱市精密設備制造商V Technology合作，采用V Technology的轉錄傳輸技術，將芯片之間的安裝距離減少到0.005mm（長寬距離），達到傳統芯片的一半以下。
展開 
Ansys Lumerical | 基于氮化物的微型LED
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前言
在本例中，我們在Ansys Lumerical MultiphysicsTM中模擬了基于氮化物的藍光發射微型LED（uLED），在CHARGE和MQW（多量子井）求解器之間有一個半耦合工作流。我們利用了幾個新功能，包括1.在MQW求解器中支持高階k.p方法（6×6和8×8），2.支持wurzite晶體結構，以及3.在氮化物中包含材料極化效應以模擬uLED并計算其帶狀圖和自發發射率的腳本解決方案。
綜述
由于其高自發射亮度、高集成密度和更快的響應時間，uLED已成為下一代顯示器的絕佳候選者。基于氮化物的藍色uLED對于實現全彩uLED顯示至關重要。然而，非輻射重組機制和極化誘導的量子限制性斯塔克效應（QCSE）限制了它們的效率。數值模擬可以作為獲得對這些機制的物理洞察力并確定最佳設備運行條件的強大工具。在這個工作流程中，我們使用半耦合CHARGE和MQW求解器來模擬uLED，并演示材料極化對其帶圖和自發發射光譜的影響。
本例中模擬的uLED基于參考文獻[1]。uLED的結構圖如上所示。主動區是無參雜的單量子阱，2納米的In0.2Ga0.8N。兩側分別被N參雜的In0.02Ga0.98N與P參雜的Al0.3Ga0.7N包圍。
步驟1：從CHARGE模擬中提取載流子密度和電場分布
在第一步中，我們使用CHARGE求解器模擬uLED，該求解器自一致地求解漂移-擴散和泊松方程，以返回載流子密度和電場分布。我們進行了兩次模擬，第一次模擬不包括極化效應，而第二次模擬同時考慮了自發和應變誘導的極化。材料極化效應表現為表面電荷密度，使用表面電荷密度邊界條件應用于有源區域的界面。表面電荷濃度的值是通過腳本解決方案預先計算的。
展開 LED｜華燦光電起訴三安專利侵權！LED行業知識產權大戰升級
2020年9月，三安光電對華燦光電及其下屬公司提起兩起專利侵權訴訟，訴稱華燦
光電股份
有限公司、華燦光電(浙江)有限公司、華燦光電(蘇州)有限公司等侵犯其第ZL 201210286901.2號發明專利和第ZL 02142952.9號發明專利，專利名稱分別為“氮化物半導體發光器件以及制造其的方法”和“半導體發光元件和半導體發光裝置”。
三安光電當時提出，華燦光電侵犯了其在氮化物LED制造中提高光提取效率和提高空穴注入效率方面的專利技術，并要求賠償三安光電經濟損失共8000萬元。
有LED行業的資深
高管
分析，兩家公司都是LED芯片行業的龍頭，雙方都積累了大量的專利，“你來我往”并不令人意外。另有接受采訪的律師分析，華燦起訴的目的很明確，就是“以訴止訴”，這有兩個明確的跡象，一是選擇起訴的專利和此前三安起訴的專利“相近”，二是索賠金額也選擇了8000萬元。
據媒體了解到，此次華燦光電訴訟中涉及的“高壓發光二極管芯片”是一種具有廣泛普適性、可有效解決高壓LED芯片可靠性的技術方案。該專利技術可以顯著提高高壓LED芯片的可靠性，并降低芯片制程的復雜程度和品質管理難度。另外一項專利“發光二極管外延片及其制造方法”可提高LED發光效率的外延結構設計。該專利通過一種新穎的P型層結構，可實現空穴注入效率的提升和載流子非輻射復合的降低，從而有效提升LED器件的光效。
也有業內人士認為，雙方專利戰的本質還是經營戰。今年以來，三星、LG、TCL、小米等企業相繼推出Mini LED背光電視，
蘋果
推出搭載Mini-LED背光屏iPad Pro產品，業內普遍認為Mini LED在2021年將迎來大規模應用。
展開 近3.8億補貼！GaN和SiC快來申請
??基于氮化物半導體的納米像元發光器件
考核指標：襯底上（≥2 英寸）藍光納米像元發光器件：發光單元尺寸<500nm，顯示分辨率≥10000 ppi，發光效率 IQE≥ 50%；超輻射發光器件：室溫下表面等離極化激元、激子極化激元的拉比分裂和閾值<1kW/cm2。申請發明專利10項，其中PCT 2 件。
??中高壓 SiC 超級結電荷平衡理論研究及器件研制
考核指標：建立起SiC超級結器件的電荷平衡基礎理論，揭示器件結構參數和工藝條件對電荷平衡效果的影響規律和機制；超級結結構深寬比≥5:1，器件阻斷電壓≥3.3 kV，室溫下比導通 電阻≤6 m?·cm2；申請發明專利≥5 件。
??GaN基寬禁帶半導體與Si半導體的單片異質集成方法
考核指標：GaN與Si（100）半導體單片異質集成晶圓中GaN薄膜位錯密度＜1×107 cm-2，異質結構二維電子氣遷移率≥ 2000cm2/V·s，方塊電阻＜400Ω/sq；單片異質集成晶圓上的GaN基射頻電子器件截止頻率≥40GHz，6GHz 時輸出功率密度≥ 3.5W/mm，功率附加效率≥50%，150℃結溫下MTTF大于106 小時；Si（100）NMOS晶體管的飽和電流≥100mA/mm，開關比≥105，125℃下MTTF大于106小時；申請發明專利≥5件。
??GaN單晶新生長技術研究
考核指標：用新生長技術制備的GaN單晶直徑≥2英寸、厚度≥1cm，在2英寸面積范圍內位錯密度＜1×104cm2；n型GaN單晶襯底電阻率＜20 mΩ?cm，半絕緣GaN單晶襯底電阻率≥1×108Ω?cm；申請發明專利≥5 件。
??申報方式
1. 請各申報單位按要求通過國科管系統進行網上填報。專業機構將以網上填報的申報書作為后續形式審查、項目評審的依據。申報材料中所需的附件材料，全部以電子掃描件上傳。
展開 2026 武漢半導體技術博覽會（OVC）︱聚焦半導體晶圓制造裝備、零部件、材料、先進封裝、IC設計、第三代半導體等重點領域
2025年，湖北省集成電路、半導體等電子信息產業實現主營業務收入將超過8000億元，同比增長兩成，其中半導體制造業主營業務收入為5101億元。
為了推動中西部地區半導體產業的跨越式發展，促進先進技術在中西部地區的創新應用，由中國（武漢）數字經濟產業博覽會組委會聯合沃森展覽共同打造的 2026 武漢國際半導體產業博覽會（OVC）將于2026年5月20日-22日在武漢·中國光谷科技會展中心召開，專注于半導體行業國際性、專業化的展會平臺，匯聚眾多芯片設計及制造、集成電路、封測、材料及設備、5G新應用、新型顯示等具有影響力的參展商，完整展示半導體產業鏈，打造深度的技術交流平臺，屆時組委會將邀請國內外半導體、工業電子、汽車電子、醫療電子、物聯網、消費電子、通信等行業數萬名專業工程師采購參觀。
2026 武漢國際半導體產業展規劃30000㎡展出面積，400家領先展商，30000名專業觀眾以及十多場專業論壇。期待與您相約武漢，攜手共拓半導體產業新機遇！
展開 半導體系列報告：半導體設備篇
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常見的半導體材料有哪些 半導體材料的特點及優勢
來源：與非網
導體材料（semiconductor material）是一類具有半導體性能（導電能力介于導體與絕緣體之間，電阻率約在1mΩ·cm～1GΩ·cm范圍內）、可用來制作半導體器件和集成電路的電子材料。下面是有關“常見的半導體材料有哪些 半導體材料的特點及優勢”的詳細說明。
1.常見的半導體材料有哪些
半導體材料很多，按化學成分可分為元素半導體和化合物半導體兩大類。鍺和硅是最常用的元素半導體;化合物半導體包括第Ⅲ和第Ⅴ族化合物（砷化鎵、磷化鎵等）、第Ⅱ和第Ⅵ族化合物（ 硫化鎘、硫化鋅等）、氧化物（錳、鉻、鐵、銅的氧化物），以及由Ⅲ-Ⅴ族化合物和Ⅱ-Ⅵ族化合物組成的固溶體（鎵鋁砷、鎵砷磷等）。除上述晶態半導體外，還有非晶態的玻璃半導體、有機半導體等。
半導體的分類，按照其制造技術可以分為：集成電路器件，分立器件、光電半導體、邏輯IC、模擬IC、儲存器等大類，一般來說這些還會被分成小類。此外還有以應用領域、設計方法等進行分類，雖然不常用，但還是按照IC、LSI、VLSI（超大LSI）及其規模進行分類的方法。此外，還有按照其所處理的信號，可以分成模擬、數字、模擬數字混成及功能進行分類的方法。
2.半導體材料的特點及優勢
半導體材料是一類具有半導體性能，用來制作半導體器件的電子材料。常用的重要半導體的導電機理是通過電子和空穴這兩種載流子來實現的，因此相應的有N型和P型之分。半導體材料通常具有一定的禁帶寬度，其電特性易受外界條件(如光照、溫度等)的影響。不同導電類型的材料是通過摻入特定雜質來制備的。雜質(特別是重金屬快擴散雜質和深能級雜質)對材料性能的影響尤大。
展開 半導體｜華為哈勃投資碳化硅企業天域半導體
來源 ：鉅亨網
7月5日企查查顯示華為旗下投資機構「深圳哈勃科技投資」投資東莞市天域半導體科技，后者注冊資本由
人民幣
9027 萬元增至
人民幣
9770 萬，幅度逾 8%。
天域半導體科技成立于 2009 年 1 月，營運范圍包含研發、生產、銷售碳化硅 (SiC) 磊晶硅晶圓片，半導體材料及零件等。該公司也是中國第一家從事第三代半導體碳化硅磊晶硅晶圓片的研發、生產和銷售的高新技術企業，也是中國第一家碳化硅半導體材料供應鏈企業取得汽車質量認證。
而天域半導體在 2010 年與中國科學院半導體所合作成立「碳化硅技術研究院」，組成一支中國頂尖的技術創新團隊。
值得一提的是，該公司擁有數十項半導體相關專利，例如一種改變 SiC 芯片翹曲度的拋光裝置等。
今年 4 月成立的深圳哈勃科技投資公司，其目標是幫助華為快速打造一條半導體自救生態鏈，目前這條生態鏈正有合攏之勢。同時短短兩個月已投資三家科技獨角獸。
近期深圳哈勃也投資一家位于蘇州的半導體公司，該公司是中國第一家擁有自主設計垂直探針卡研發能力的企業，并已實現 MEMS 探針卡量產。
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策略對話半導體：產區疫情將如何影響半導體行業格局
受馬來西亞新的“封 國”政策影響，當地的眾多半導體工廠產線被要求維持低度人力運作，產線降載。芯智訊資料顯示， 馬來西亞政府要求生產線只能維持 10~20%的低度人力運作，這幾乎等于只是不關機的狀態;另外， “封國”期間半導體公司的原材料及芯片產品進出口通關速度及運輸時間也受到影響，對半導體產 品產能構成沖擊，總的來看馬來西亞半導體封測產能以及車用 MLCC、芯片電阻、固態電容、鋁質電 容等元器件都會受到較大沖擊。臺灣方面，苗栗京元電子廠區內已爆發群體感染，京元電子是目前全球最大的芯片測試企業之一，本次爆發疫情的是其位于苗栗縣竹南鎮的廠區，這是京元電子最大 的生產基地。京元電子主要業務來自于集成電路設計 ，約占其營業收入的 76%。由于臺灣疫情存在 高度不確定性，京元電子及其行業所受到的影響仍然不可預估。如果京元電子的停工情況進一步惡 化，將會直接影響到下一代芯片的研發進度以及下游電子產品的交付。
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1、2030：國產替代和后摩爾時代機會
2、策略對話半導體：產區疫情將如何影響半導體行業格局
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展開 半導體 | 英特爾擬在歐洲建半導體工廠！尋求百億美元補貼
在未來幾天內，歐盟委員會官員還將與兩家荷蘭半導體產業公司CEO舉行進一步的會談，包括半導體光刻機制造商ASML，以及芯片制造商恩智浦（NXP）。
最近全球半導體供應鏈的緊張使得各國對減少進口依賴需求更加緊迫。歐盟委員會官員將于5月5日發布最新的產業戰略，重點是半導體產業。
德國經濟部長彼得·阿爾特邁爾（Peter Altmaier）和法國總理布魯諾·勒·梅爾（Bruno Le Maire）已經表示，計劃向行業提供數十億歐元的援助計劃，以支持當地芯片工廠的建設和下一代半導體的開發。
歐盟政府吸引外國芯片制造巨頭的努力使本土企業感到不安。為此，歐盟正在討論建立歐洲半導體聯盟的計劃，從而捆綁歐洲本土企業的利益。該半導體聯盟包括意法半導體、恩智浦、英飛凌和ASML等企業，目的是在全球供應鏈緊縮的情況下，減少對外國芯片制造商的依賴。
歐盟官員強調，該計劃仍處于非常初步的階段，可能包括一個稱為“歐洲共同利益重要項目”（IPCEI）的泛歐洲計劃，該計劃允許歐盟政府根據較為寬松的國家援助規則注入資金。
德國半導體巨頭英飛凌表示，對歐盟的這一半導體聯盟計劃表示歡迎，并希望加強歐洲芯片的生產。“由于財政資源有限，因此討論最緊迫的需求和最合理的投資方式非常重要。”該公司在一份聲明中表示。
推動本土芯片設計需求
德國智庫SNV（Stiftung Neue Verantwortung）研究員揚·彼得·克萊因漢斯（Jan-Peter Kleinhans）指出，歐盟技術先進的芯片代工廠之所以發展不起來，是因為歐盟缺乏有意義的本土芯片設計市場的需求。
展開 【原創分享】電子學中的百科書-本質半導體與雜質半導體
在上一篇文章中，我們了解了關于導體半導體以及絕緣體的相關知識，通過以半導體物理學這個新的思路來接觸我的以及非常熟悉的知識。那么我們討論的半導體，那么半導體的知識我們以及了解了。關于半導體的分類及如何進行半導體的摻雜，將是我們今天要研究的課題。
我們都知道：為加入其他雜質元素的半導體稱為純半導體，也就是本質半導體或叫做本征半導體。
常見的本質半導體有：硅(SI)、鍺(GE)、以及砷化鎵（GAAS）,其中半導體是具有負溫度系數的特性，也就是溫度越低，其電阻越大而溫度越高，其電阻越小。
這和我們常常說的半導體器件具有溫漂,所說的溫漂就是半導體器件會隨著溫度的改變其特性會發生變化，變化最大的就是其電阻值，那么這幾個常見的半導體溫度變化的曲線一樣嗎？
不一樣!如果一樣，就不會出現鍺二極管的淘汰隨后的硅半導體的應用。那么來看一下這個圖：如圖所示：
來分析一下，我們以300K為標準，其往右溫度越高，可以發現溫度越高其EV的值是處于下降的趨勢，也就是說溫度越高的話半導體電阻特性的電阻值會降低，這也就是為什么一個半導體在一個環境中雖然我們的電壓、電流甚至電路的設計都是非常完美的，如果沒有考慮其使用的環境，那么這個電路是不可能長期穩定的。反過來想想是不是溫度越高，半導體的導電能力就越好，雖然會出現一些極端的情況，但是給一個合適的溫度，這個器件就會展現出他應該有的特性，這也就是為什么所以芯片規格書在溫度值中會給一個常溫25度。
這是關于半導體的溫度的特性，說到底本征半導體如果不摻雜其他元素的話，本征半導體是不會導電的，也就是不具有導電能力，或者說導電能力微弱。但這僅僅是理論，沒有數學的依據。
展開 半導體｜缺芯又缺水！臺灣地區半導體產業如何應對
如何解決臺積電等中國臺灣地區半導體廠商的用水問題是迫切需要解決的問題。
近日亞特蘭大臺北經濟文化辦公室經濟部主任Martin Chen發表評論文章，對目前中國臺灣地區對其半導體產業缺水所采取的保護措施進行了詳細介紹。評論文章具體如下：
全球消費電子產品、家庭辦公產品和電動汽車消費量飛速上漲，盡管不少媒體報道稱干旱將減少臺灣地區半導體產業的生產，事實上臺灣半導體產業卻迅速增長，以滿足國際社會的需求。
確實，56年來首次臺風不足導致的干旱影響了臺灣地區，臺灣地區水庫岌岌可危。但是認為臺灣地區芯片生產能力過度集中會對全球供應鏈構成風險的說法是錯誤的。臺灣地區政府和臺積電一直在努力確保產量，保持對國際社會需求的響應。
新冠病毒大流行已經造成了半導體的供求平衡，新冠疫情讓汽車客戶削減了訂單，如今在電子產品和家庭辦公產品需求猛增的情況下，電動汽車的需求又瘋狂上漲。
因此，臺灣地區“經濟部”積極與芯片公司進行協調以提高生產效率和產能，并與現有客戶進行談判，重新分配產品產量，從而滿足需求、緩解短缺。
中國臺灣地區的半導體企業正滿負荷生產。在2021年1月（干旱開始之前），臺灣地區半導體出口總額為119.2億美元，與2020年同月相比增長了46.3%。3月，干旱開始時，臺灣地區半導體出口總額達到121.5億美元，比上個月增長24.4%。從2021年1月到2021年3月，臺灣地區半導體出口累計價值達338.1億美元，增長28.2%。在此期間，電子產品出口訂單達462.2億美元，增長46.4%。這樣的增長表明了臺灣地區有能力適當應對干旱帶來的挑戰。
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