化合半导体发展方兴未艾 氧化镓渐为产业界所重视

化合物半导体产业技术交流研讨会，邀请盛新材料、英特磊、阳明交大、稳懋半导体专家齐聚，从不同角度全面剖析「化合物半导体」，共同探讨新技术所带来的技术变革与市场机会，迎接下时代技术挑战！前排由左至右为国立阳明交通大学洪瑞华教授、盛新材料科技林柏丞技术长特助、英特磊科技靳宗培副总、稳懋半导体黄智文协理、金属工业研究发展中心郑永茂博士、台湾电子设备协会王信阳秘书长。台湾电子设备协会

随着化合物半导体已成诸多应用领域的重要角色，其相关供应链在技术上的投入与未来发展在牵动化合物半导体的后续表现，有监于此，金属工业研究发展中心与台湾电子设备协会于日前举办化合物半导体产业技术交流研讨会，邀集产业界与学者分享其看法。

化合物半导体基板产品仍为寡占市场

盛新材料科技SiC事业中心技术长特助林柏丞引述YOLE的报告指出，碳化矽元件在电动车的引领下，从2021年到2027年，其产值的CAGR（年复合成长率）达34%。而以N-Type的碳化矽基板市场来说，目前仍是以Wolfspeed、SiCrystal AG与贰陆公司（II-VI）为主，三家公司的市占率合计达80%，其余的20%，则由其他业者瓜分，其中也包含盛新材料科技。而半绝缘碳化矽基板的市况也是雷同，不过多了一家国内业者山东天岳，所以整体而言，碳化矽基板的市场可以用寡占市场来形容。

以MBE出发，英特磊开拓新商业模式

英特磊则是就自身经验出发，分享现阶段该公司目前在化合物半导体上游的业务模式变化。市场开发暨营销副总靳宗培表示，英特磊的主要业务是提供定制化磊晶的产品，所采用的机台全是MBE（分子束磊晶）机台，目前主要是以磷化铟（InP）磊芯片为主，占整体营收近五成左右，另外砷化镓（GaAs）磊芯片也占有相当的比重。

而随着英特磊在MBE机台已有多年的使用经验，其内部团队已经能从MBE机台进行维护与维修等工作，升级至设计与开发，所以也开始进行新的业务开发进行MBE的机台销售，甚至相较于其他原厂，英特磊可以有更好的表现。他也谈到，目前英特磊在氮化物的发展上，自2019年9月便开始就法商Riber的MBE 49机台进行改装，可以量产一片八寸的晶圆或是四片四寸的晶圆，并于2020年11月开始运作。

氧化镓物理特性佳，可望为市场带来更多想像

国立阳明交通大学电子研究所讲座教授洪瑞华则是就新一代的化合物半导体氧化镓的发展进行分享。关于氧化镓，阳明交通大学投入已有很长的一段时间，相较于氮化镓与碳化矽被称为第三类半导体，氧化镓在宽能隙的表现上更加出色，故被称为第四类半导体，除了电力相关的应用外，由于本身抗幅射的能力相当高，所以也能满足许多外太空的应用场域。不过氧化镓的热传导表现相对较为劣势，但洪瑞华认为这能从后段的封装来解决此一问题。

以崩溃电场的表现来说，是碳化矽的十倍、氧化镓的四倍，在高电压与高电流的应用上，会明显居于优势，功率元件的厚度与电阻值，氧化镓也能低于碳化矽与氮化镓，材料硬度与磊晶生成所需要的温度，氧化镓也都低于碳化矽许多，所以在研磨抛光与磊晶生成的难度，自然也能大幅降低。也因此，不论是国内、欧洲与日本，都已经陆续有产品被开发出来，所以长期来看，氧化镓未来很有机会与碳化矽一较长短。

稳懋半导市场行销中心资深协理黄智文则是针对射频所需的氮化镓进行分享，黄智文认为虽然6G的规格仍未抵定，但可以确定的是传输速度一定会有所提升，万物互连也是大势所趋，基于氮化镓优异的物理特性，在RF领域可以承受较高的电压，在导热表现也相当出色，以GaN on SiC而言，本身的阻抗值够大加上本身功率密度较高，所以能够提供的带宽相当大，所以也就相当适合基站所需要的功率放大器产品。