Високоспојни композитни полупроводници 2025: Откријте следећи технолошки бум вредан милијарду долара

Садржај

• Извршни резиме: Кључна открића и тржишни покретачи
• Величина тржишта 2025. и прогнозе раста до 2030.
• Технолошке иновације: Дизајн и методе производње високих спојева
• Највећи произвођачи и лидери индустрије (само званични извори)
• Нове апликације: Повер електроника, 5G и АИ хардвер
• Динамика ланца снабдевања и изазови у набавци материјала
• Конкурентно окружење: Стратешки потези и партнерства
• Регулаторна и стандардна ажурирања (2025. и касније)
• Трендови улагања и могућности финансирања
• Будући изглед: Деструктивни трендови и дугорочне сценарије
• Извори и референце

Извршни резиме: Кључна открића и тржишни покретачи

Сектор производње полупроводника са високим спојевима је спреман за убрзани раст у 2025. години, подстакнут растућом потражњом за високоперформансним електронским и оптоелектронским уређајима. Полупроводници – као што су галлијум нитрид (GaN), галлијум арсенид (GaAs), индијум фосфид (InP) и силицијум карбид (SiC) – све више се фаворизују за примене које захтевају високи напон, фреквенцију и термалну ефикасност. Кључни тржишни покретачи укључују ширење 5G инфраструктуре, брзу адаптацију електричних возила (EV) и напредак у вештачкој интелигенцији (AI) и електроници.

Неколико лидера у индустрији повећава капацитете како би задовољили растућу потражњу. onsemi је отворио нови SiC погон у Јужној Кореји крајем 2024. године, циљајући на тржишта EV и обновљивих извора енергије. Wolfspeed је завршио велики SiC фабрику у Њујорку, позиционирајући се да снабдева следећу генерацију аутомобилских и индустријских напајања. У сектору GaN, imec и партнери су покренули GaNext екосистем, подстичући сарадњу међу произвођачима уређаја и добављачима опреме ради убрзања иновација у GaN технологијама напајања и RF.

Подаци из 2024–2025. указују на чврсту инвестицију у напредну производну опрему, као што су алати за метално-organske хемијске паре (MOCVD), и у стратегије вертикалне интеграције ради обезбеђивања ланаца снабдевања. На пример, ams OSRAM је иницирао производњу високог обима 8-инчних GaN-на-силицијум вафла за електронске уређаје, сигнализирајући помак ка великој, економичној производњи. ROHM Semiconductor је повећао капацитет SiC уређаја у Јапану, наглашавајући фокус на квалитет и поузданост у аутомобилској индустрији.

Гледајући напред, изгледи за производњу полупроводника са високим спојевима су веома позитивни. Индустријске мапе пута предвиђају брзу еволуцију у величинама вафла, побољшање приноса и интеграцију уређаја. Повећана сарадња између ливница, добављача материјала и OEM-ова се очекује да ће подстакнути иновације и смањење трошкова. Уз глобалне трендове електрификације и наставак распоређивања следеће генерације безжичних технологија, сектор ће остати критичан омогућавач будућих технологија.

Величина тржишта 2025. и прогнозе раста до 2030.

Тржиште производње полупроводника са високим спојевима је спремно за чврст раст у 2025. години и очекује се да ће наставити да се шири до 2030. године, подстакнуто растућом потражњом у електричним возилима (EV), 5G инфраструктури, обновљивој енергији и напредним рачунарским апликацијама. Полупроводници као што су силицијум карбид (SiC) и галлијум нитрид (GaN) су централни за ове секторе, захваљујући својој супериорној ефикасности, термалној проводљивости и способности да раде на високим напонима и фреквенцијама.

У 2025. години, капацитет производње вафла за SiC и GaN ће достићи нове висине, подстакнут инвестицијама вредним неколико милијарди долара у нове фабрике и проширења капацитета. Wolfspeed, водећи произвођач SiC вафла и уређаја, очекује да ће повећати производњу у свом Mohawk Valley Fab, циљајући значајан део глобалног тржишта SiC уређаја. Слично, onsemi је најавио планове да удвостручи свој SiC капацитет до 2025. године, подржавајући прелазак аутомобилског и индустријског сектора на електрификацију.

Изгледи на тржишту су даље поткрепљени од стране великих играча као што је Infineon Technologies AG, који проширује своје капацитете производње 200mm SiC вафла у Аустрији и Малезији, са циљем да задовољи растућу потражњу купаца у наредних пет година. STMicroelectronics је такође обавезао да ће повећати своје производне капацитете за SiC подлоге и уређаје, фокусирајући се на вертикалну интеграцију ради побољшања отпорности ланца снабдевања.

Производња галлијум нитрида доживљава паралелни замах, посебно у радио фреквенцијској (RF) и електронској енергији. NXP Semiconductors и Qorvo повећавају своје GaN-на-SiC и GaN-на-силицијум процесе за безжичну инфраструктуру и одбрамбене апликације, са новим производима који су планирани за увођење током 2025. године и касније.

С обзиром на ове трендове, индустријске организације као што је Semiconductor Industry Association очекују да ће глобално тржиште полупроводника расти по годишњој стопи раста (CAGR) која значајно надмашује шире полупроводничко тржиште до 2030. године. Кључни покретачи раста укључују убрзану адаптацију EV-а, ширење високо ефикасне електронске опреме и развој мрежа комуникације нове генерације.

Укупно, период од 2025. до 2030. године се очекује да ће бити обележен појачаном конкуренцијом, проширењем капацитета и технолошким пробојима у производњи полупроводника са високим спојевима, позиционирајући сектор на челу еволуције глобалног полупроводничког тржишта.

Технолошке иновације: Дизајн и методе производње високих спојева

Област производње полупроводника са високим спојевима пролази кроз брзу технолошку еволуцију како потражња за већом ефикасношћу, густином енергије и минијатуризацијом у секторима као што су електронска опрема, RF комуникације и оптоелектроника убрзава. Година 2025. је спремна да буде сведок значајних напредака, посебно у интеграцији више спојева унутар једног уређаја и ширењу напредних техника епитаксије.

Једна од најистакнутијих иновација је усавршавање процеса метално-organske хемијске паре (MOCVD) и молекуларне греде епитаксије (MBE), које омогућавају прецизно контролисање састава и дебљине појединачних слојева у сложеним III-V и III-нитридним хетероструктурама. Водећи произвођачи као што су ams OSRAM и Kyocera користе ове методе за производњу уређаја са више спојева за високо-светлеће LED-ове, напредне фотодетекторе и високо-ефикасне соларне ћелије. Способност производње атомски оштрих интерфејса између слојева је критична за инжењеринг пропусног опсега и побољшану конфинацију носача, што директно утиче на перформансе уређаја.

У области електронске опреме, пораст галлијум нитрида (GaN) и силицијум карбида (SiC) полупроводника са вертикалним архитектурама високих спојева подстиче следећу генерацију високонапонских, високосвичних уређаја. Компаније као што су Wolfspeed и Infineon Technologies AG су демонстрирале скалабилну производњу вафла SiC и GaN транзистора (HEMTs) користећи напредне методе завршне обраде спојева и структура канала. Ове иновације омогућавају веће напонске падове и побољшане термалне перформансе – кључне атрибуте за електрификацију транспорта и интеграцију обновљивих извора енергије.

Додатно, усвајање селективног раста и атомске слојеве депозиције (ALD) омогућава производњу тројдимензионалних архитектура високих спојева, као што су уређаји на бази наножица и квантних бунарских структура. imec и NXP Semiconductors активно истражују ове приступе ради унапређења високофреквентних транзистора и компоненти оптоелектронике нове генерације. Ове методе подржавају чвршћу интеграцију уређаја, нижу паралелну потрошњу и нове функционалности унутар компактног формата.

Гледајући напред, изгледи до 2025. године и касније укључују повећање производње полупроводника са високим спојевима до 200 мм, па чак и 300 мм вафла, што се очекује да ће подстакнути уштеде трошкова и шире усвајање у аутомобилској, индустријској и 5G/6G инфраструктури. Сарадничке иницијативе између произвођача уређаја, добављача вафла и произвођача алата убрзавају комерцијализацију ових технологија, са јаким фокусом на побољшање приноса, униформности и производности за производњу великог обима.

Највећи произвођачи и лидери индустрије (само званични извори)

Пејзаж производње полупроводника са високим спојевима у 2025. години доминирају неколико глобалних лидера, сваки од њих користи напредне технологије процеса да би задовољили растућу потражњу за високоперформансним уређајима у електронској опреми, оптоелектроници и високофреквентним апликацијама. Ови произвођачи се фокусирају на иновације у материјалима као што су галлијум нитрид (GaN), силицијум карбид (SiC) и индијум фосфид (InP) како би омогућили веће напоне, фреквенције и ефикасност за примене нове генерације.

• Wolfspeed: Као пионир у SiC технологији, Wolfspeed остаје на челу производње вафла и уређаја полупроводника са високим спојевима. У 2025. години, компанија повећава капацитет у свом Mohawk Valley Fab, који је дизајниран искључиво за 200 мм SiC вафле – значајан корак ка масовној производњи високонапонских SiC MOSFET-ова и Schottky диода за аутомобилску и индустријску електронику.
• STMicroelectronics: STMicroelectronics наставља да шири свој портфолио SiC уређаја и производне капацитете, са недавним инвестицијама у својим фабрикама у Катанји (Италија) и Сингапуру. Компанија је најавила стратешка партнерства за обезбеђивање SiC подлога и епитаксије, осигуравајући чврсте ланце снабдевања за уређаје са високим спојевима који се користе у електричним возилима и системима обновљиве енергије.
• ON Semiconductor: onsemi повећава своје капацитете производње SiC, недавно је купио и модернизовао фабрике за подршку 150 мм и 200 мм вафла. Вертикално интегрисан приступ компаније – од раста подлога до паковања уређаја – позиционира је као кључног добављача за високоспојне транзисторе (FET) и диоде.
• Infineon Technologies: Infineon Technologies је лидер у производњи уређаја SiC и GaN. У 2025. години, нови објекат у Кулиму (Малезија) ће достићи пуну оперативну капацитет, значајно повећавајући производњу SiC MOSFET-ова и GaN HEMT-ова за примене у аутомобилским инвертерима и напајању података у центрима.
• ROHM Semiconductor: ROHM Semiconductor наставља да улаже у вертикалну интеграцију свог SiC пословања, фокусирајући се на уређаје са високим спојевима са напредном поузданошћу и ефикасношћу. Компанија проширује своју фабрику у Чикугу у Јапану како би задовољила потражњу за аутомобилским и индустријским применама.
• IQE: IQE се специјализује за производњу епитаксијских вафла за полупроводнике, посебно GaN и InP. Напредни епитаксијски процеси компаније су критични за производњу уређаја са високим спојевима који се користе у RF, фотоници и електронској енергији.

Изгледи у индустрији за 2025. годину и касније sugerišu даље проширење капацитета, вертикалну интеграцију и стратешка партнерства међу водећим произвођачима. Фокус остаје на повећању величине вафла, побољшању густине дефеката и аутоматизацији производних линија како би се задовољила растућа глобална потражња за полупроводницима са високим спојевима у области електричне мобилности, обновљиве енергије и висок brзих комуникација.

Нове апликације: Повер електроника, 5G и АИ хардвер

Полупроводници са високим спојевима – као што су галлијум нитрид (GaN), силицијум карбид (SiC) и галлијум арсенид (GaAs) – све више су у првом плану нових апликација у области електронске опреме, 5G комуникација и АИ хардвера у 2025. години. Њихова способност да раде на вишим напонима, фреквенцијама и температурама у односу на конвенционални силицијум чини их незаменљивим за системе нове генерације.

У области електронске опреме, прелазак на електрична возила (EV), обновљиве изворе енергије и индустријску аутоматизацију убрзава потражњу за SiC и GaN уређајима. Кључни играчи као што су Infineon Technologies AG и Wolfspeed, Inc. повећавају своје капацитете производње SiC како би задовољили пројектоване потребе за аутомобилским инвертерима и инфраструктуром за брзо пуњење. У 2023. и 2024. години, Infineon Technologies AG је најавио значајне инвестиције у нове SiC фабрике, а у 2025. години се очекује да ће повећање запремине довести до ширег усвајања, посебно у EV архитектурама класе 800V.

GaN-базирани напонски уређаји добијају на значају у потрошачким брзим пуњачима и напајању у центрима података због своје ефикасности и брзине прекида. Navitas Semiconductor и Transphorm, Inc. померају границе масовне производње GaN-на-Si напонских интегрисаних кола. Од 2025. године, напредак у производњи вафла и ублажавању дефеката побољшава приносе и структуре трошкова, отварајући GaN за примене високих напона као што су индустријски погон и инвертери повезани на мрежу.

У области 5G и даље, полупроводници са високим спојевима су од кључне важности за модуле предњег краја радио фреквенције (RF) и масивне MIMO антенске низове. Qorvo, Inc. и Skyworks Solutions, Inc. повећавају производњу GaN и GaAs HEMT-ова за 5G базне станице и инфраструктуру. У 2025. години, комерцијално распоређивање 5G-Advanced и истраживање 6G подстичу потражњу за компонентама RF већих фреквенција и већих напона, док полупроводници омогућавају рад у милиметарским таласним опсегима.

АИ хардвер, посебно високоперформансни рачунарски акцелератори и уређаји на ивици, почињу да користе предности брзине и термалне ефикасности полупроводника. У 2024. години, NXP Semiconductors N.V. и Infineon Technologies AG су истакли нова GaN-базирана решења за АИ инференцију и безжичну обраду на ивици, са даљим увођењем производа које се очекује у наредних неколико година како се технике производње развијају.

Гледајући напред, наредних неколико година ће видети континуирана улагања у производњу 200мм вафла, вертикалне архитектуре уређаја и хетерогену интеграцију – трендове које подржавају велики произвођачи и индустријски конзорцијуми. Ова побољшања ће учинити полупроводнике са високим спојевима кључним за електрификацију, повезаност и интелигенцију будућих система.

Динамика ланца снабдевања и изазови у набавци материјала

Производња полупроводника са високим спојевима – као што су они засновани на галлијум нитриду (GaN), силицијум карбиду (SiC) и галлијум арсениду (GaAs) – ослања се на сложен, глобално распоређен ланац снабдевања. Од 2025. године, сектор се суочава са упорним и новим изазовима у вези са набавком материјала, геополитичким утицајима и повећањем капацитета за примене високих перформанси у аутомобилској индустрији, електронској опреми и комуникацијама.

Значајно уско грло у ланцу снабдевања остаје набавка високопотрошних сировина, посебно галлијума, подлога силицијум карбида и ретких земљаних елемената. На пример, галлијум, критичан улаз за GaN и GaAs вафле, се углавном производи као споредни производ обраде боксита, при чему Кина контролише више од 90% глобалне производње. Недавна ограничења извоза и нестабилност цена су подстакли произвођаче као што су Kyocera Corporation и Nichia Corporation да разноврсно набављају и улажу у иницијативе рециклирања ради ублажавања ризика.

Производња SiC вафла је такође фокусна тачка, пошто потражња аутомобилског сектора за ефикасном електронском опремом расте. Добављачи као што су Wolfspeed и Okmetic повећавају капацитете новим објектима у Сједињеним Државама и Европи, настојећи да реше недостатке и смање зависност од азијских добављача. Међутим, енергетски интензивна и технички захтевна природа раста SiC кристала без дефеката доприноси дугим временима испоруке и високим трошковима.

Сложеност се продубљује потребом за ултра-чистим хемијским предзнацима и специјализованим епитаксијским алатима, који се набављају из уског круга добављача као што су AZ Electronic Materials и ams OSRAM. Поремећаји у логистици или производњи на било ком нивоу могу имати каскадни ефекат, утичући на распоред производње уређаја.

Да би стабилизовали ланце снабдевања, водећи произвођачи улазе у дугорочне уговоре о снабдевању и вертикално интегришу горње процесе. На пример, Infineon Technologies AG је најавио инвестиције у обраду вафла унутар компаније и директне односе са произвођачима сировина како би осигурао безбедност снабдевања, посебно за уређаје SiC аутомобилске класе.

Гледајући напред у наредних неколико година, изгледи у индустрији су опрезно оптимистични. Наставак инвестиција у рециклирање, алтернативне материјале и регионалну разноврсност се очекује да ће ублажити неке притиске. Међутим, сектор мора остати опрезан, јер даљи геополитички помаци или поремећаји могу брзо утицати на деликатну равнотежу између понуде и потражње за материјалима полупроводника са високим спојевима.

Конкурентно окружење: Стратешки потези и партнерства

Конкурентно окружење производње полупроводника са високим спојевима доживљава значајне промене у 2025. години, јер велики играчи у индустрији интензивирају стратешке алијансе, инвестиције и размену технологија како би задовољили растућу потражњу за високоперформансним уређајима у електронској опреми, аутомобилској индустрији и 5G апликацијама. Кључни произвођачи користе партнерства за убрзавање иновација, повећање производње и обезбеђивање ланаца снабдевања у условима упорног глобалног недостатка чипова.

На почетку 2025. године, Infineon Technologies AG је најавио значајно проширење своје капацитета за полупроводнике у Аустрији, фокусирајући се на уређаје са високим спојевима из силицијум карбида (SiC) и галлијум нитрида (GaN). Овај потез допуњује текуће сарадње Infineon-а са аутомобилским OEM-овима и добављачима модула напајања ради прилагођавања решења нове генерације за електрична возила и системе обновљиве енергије. Слично, Wolfspeed, Inc. наставља да шири свој Mohawk Valley Fab у Њујорку, који је посвећен производњи 200mm SiC вафла, омогућавајући веће приносе и смањење трошкова за компоненте са високим спојевима. Компанија је такође склопила вишегодишње уговоре о снабдевању са партнерима из аутомобилске и индустријске области како би осигурала приступ напредним SiC уређајима.

Азијске ливнице такође праве стратешке потезе. Cree, Inc. (која ради као Wolfspeed) и ROHM Co., Ltd. су продубили своју сарадњу заједничким улагањем у нове производне линије за високонапонске SiC MOSFET-ове и Schottky диоде. У међувремену, ON Semiconductor је проширио своје партнерство са VNPT Technology у Вијетнаму, настојећи да локализује делове свог ланца снабдевања GaN уређаја и ојача регионалну отпорност.

У Европи, STMicroelectronics и GLOBALFOUNDRIES су финализовали своју заједничку инвестицију у нову 300mm вафл фабрику у Француској, циљајући на традиционална и полупроводничка тржишта. Овај објекат ће почети пилот производњу напредних SiC и GaN уређаја са високим спојевима до краја 2025. године, уз подршку вишегодишњих обавеза куповине од великих аутомобилских и индустријских купаца.

Гледајући напред, сектор сведочи о повећаном формирању конзорцијума и јавноприватним партнерствима, често подржаним од стране националног и ЕУ финансирања, како би ојачали стратешку аутономију Европе и Азије у производњи полупроводника. Ове сарадње ће убрзати иновационе циклусе, подстицати ефикасност трошкова и осигурати стални напредак у производним капацитетима уређаја са високим спојевима до краја 2020-их.

Регулаторна и стандардна ажурирања (2025. и касније)

Регулаторно окружење за производњу полупроводника са високим спојевима спремно је за значајне промене у 2025. години и у наредним годинама, подстакнуто растућом улогом сектора у електроници, комуникацијама и аутомобилским применама нове генерације. Регулаторна тела и стандардне организације реагују на јединствене еколошке, ланце снабдевања и техничке изазове које представљају напредни полупроводници, као што су галлијум нитрид (GaN), индијум фосфид (InP) и силицијум карбид (SiC) уређаји који се користе у високонапонским и високофреквентним применама.

Један од најзначајнијих регулаторних трендова за 2025. годину је пооштравање контрола извоза и надзора ланца снабдевања, посебно јер се полупроводници сматрају критичним за националну безбедност и напредно технолошко лидерство. У.С. Буреа за индустрију и безбедност (BIS) наставља да ажурира своју листу контроле трговине, са недавним додацима који циљају специфичне III-V и широкопојасне полупроводничке производне опреме и предзнаке. Ова ажурирања имају за циљ да заштите осетљиву технологију, док осигуравају наставак сарадње са савезничким нацијама.

На еколошком фронту, У.С. Агенција за заштиту животне средине (EPA) и Европска агенција за хемије (ECHA) појачавају надзор над опасним супстанцама које су укључене у производњу полупроводника, као што су арсен и соединенија галлијума. Нови и предстојећи директиве ће захтевати од произвођача да спроведу напредне протоколе управљања отпадом, контроле емисија и безбедности радника, усаглашавајући се са ширим циљевима одрживости које је поставила Европска унија у оквиру Зеленог договора и одредби о одрживости Закона о чиповима и науци у Сједињеним Државама.

Стандардизациона тела такође убрзавају напоре за усаглашавање техничких спецификација широм индустрије. SEMI међународни стандардни програм је проширио свој обим изван силицијума како би обухватио нове метрике контроле процеса, параметре квалитета вафла и методологије тестирања поузданости прилагођене за полупроводнике са високим спојевима. Посебно, недавно ажурирани SEMI MS стандарди сада се баве јединственим термалним и електричним својствима SiC и GaN подлога, олакшавајући интероперабилност и осигурање квалитета широм глобалних ланаца снабдевања.

Гледајући напред, проактивно ангажовање индустријских лидера као што су Cree | Wolfspeed, onsemi и Infineon Technologies AG у регулаторним дискусијама и конзорцијумима биће од кључне важности за навигацију у развоју захтева за усаглашеност. Ове компаније активно учествују у обликовању будућих стандарда за поузданост уређаја, могућност тражења и одрживост. Како регулаторна сложеност расте, сарадња између произвођача, стандардних организација и влада ће бити од суштинског значаја за осигуравање да иновације у полупроводницима са високим спојевима могу напредовати без непотребних прекида, док одржавају безбедност, сигурност и еколошку одговорност.

Трендови улагања и могућности финансирања

Активности улагања у производњу полупроводника са високим спојевима се интензивирају у 2025. години, подстакнуте потражњом за електронском опремом нове генерације, 5G/6G инфраструктуром, електричним возилима и напредном фотоником. Кључни материјали као што су галлијум нитрид (GaN), силицијум карбид (SiC) и индијум фосфид (InP) су у првом плану, захваљујући својој супериорној електронској мобилности и термалним перформансама у поређењу са традиционалним силицијумом.

Водећи произвођачи полупроводника повећавају своје капиталне издатке и формирају нова партнерства ради проширења производних капацитета. На почетку 2025. године, Wolfspeed је најавио наставак инвестиција у своју 200mm SiC вафл фабрику у Њујорку, настављајући своју ранију обавезу од 1,3 милијарде долара за повећање производње SiC. Слично, Infineon Technologies AG повећава инвестиције у свој објекат у Кулиму, Малезија, са фокусом на проширење производње SiC и GaN уређаја за аутомобилску и обновљиву енергију.

Ризични капитал и државно финансирање такође се усмеравају у сектор. Закон о чиповима и науци у Сједињеним Државама, заједно с иницијативама Европске уније, усмеравају милијарде на подстицаје и грантове за напредну производњу полупроводника. На пример, onsemi је добио федералну подршку за убрзање проширења свог SiC капацитета у Сједињеним Државама, циљајући на већу отпорност ланца снабдевања и домаћу производњу уређаја са високим спојевима.

Стартупи привлаче значајна рана улагања, посебно они који развијају нове технике епитаксије или архитектуре уређаја високе ефикасности. Недавна финансирања вођена стратешким инвеститорима – укључујући велике играче као што су STMicroelectronics и NXP Semiconductors – подстичу иновације у вертикалним GaN и ултра-високонапонским SiC транзисторима.

Гледајући напред, индустријски аналитичари предвиђају одржив раст улагања до 2027. године, при чему ће глобални капацитет за полупроводнике са високим спојевима бити удвостручен у односу на нивое из 2023. године. Јавноприватна партнерства и заједничка предузећа, као што су она између ROHM Semiconductor и аутомобилских OEM-ова, очекују се да ће се умножити, посебно у региону Азије и Тихог океана, који брзо шири производну инфраструктуру за подршку електричној мобилности и модернизацији мреже.

Укупно, чврсто финансијско окружење сектора полупроводника, подржано директним инвестицијама од стране утврђених произвођача и координираном државном политиком, поставља се за убрзавање скалирања и технолошког напредовања у производњи уређаја са високим спојевима у наредним годинама.

Будући изглед: Деструктивни трендови и дугорочне сценарије

Пејзаж производње полупроводника са високим спојевима спреман је за трансформативне промене до 2025. године и у наредним годинама, са неколико деструктивних трендова који обликују дугорочне сценарије индустрије. У срцу ове еволуције је растућа потражња за напредном електронском опремом, високофреквентним комуникацијама и оптоелектронским уређајима, што све подстиче иновације у материјалима, архитектурама уређаја и производним процесима.

Један од најзначајнијих трендова је пролиферација материјала са широким пропусним опсегом – посебно галлијум нитрида (GaN) и силицијум карбида (SiC) – који омогућавају веће напонске спојеве, побољшане термалне перформансе и већу енергетску ефикасност у поређењу са традиционалним уређајима на бази силицијума. Главни произвођачи као што су Cree | Wolfspeed и onsemi повећавају своје производне капацитете новим објектима и побољшањем процеса како би задовољили растућу потражњу у аутомобилској, обновљивој енергији и тржиштима података. На пример, Cree | Wolfspeed је недавно отворио нову фабрику за производњу SiC вафла, са циљем да значајно повећа производњу уређаја за напајање са високим спојевима у наредним годинама.

Паралелно, напредак у техникама епитаксије – као што су метално-organske хемијске паре (MOCVD) и молекуларна греда епитаксије (MBE) – омогућава производњу уређаја са све сложенијим архитектурама више спојева. Ово је посебно важно за високо-ефикасне соларне ћелије и LED-ове следеће генерације, где су слојевite структуре полупроводника кључне за побољшање перформанси. Водећи добављачи опреме као што су Veeco Instruments Inc. активно развијају нове MOCVD платформе оптимизоване за производњу уређаја са високим спојевима, предвиђајући шире усвајање у индустрији.

Интеграција полупроводника на силицијумским подлогама је друга нова граница. Компаније као што су STMicroelectronics напредују у техникама хетерогене интеграције, које обећавају да комбинују високе перформансе полупроводника са економичном и скалабилном производњом силицијумских ливница. Овај приступ ће играти критичну улогу у комерцијализацији RF компоненти за 5G/6G и напредних сензорских низова.

Гледајући напред, глобални ланац снабдевања за кључне сировине – као што су високопотрошни GaN и SiC подлоге – остаће фокусна тачка. Игре у индустрији као што су Coherent (раније II-VI Incorporated) повећавају производњу подлога и улажу у технологије раста кристала како би решили предстојеће недостатке и осигурали квалитет.

Укратко, наредних неколико година ће видети производњу полупроводника са високим спојевима подстакнуту иновацијама у материјалима, интеграцији процеса и скалирању напредне производње. Ови трендови не само да ће нарушити постојећа тржишта, већ ће и отворити нове апликације у области енергије, мобилности и комуникација, постављајући сцену за дугорочну трансформацију индустрије.

Извори и референце

• Wolfspeed
• imec
• ams OSRAM
• ROHM Semiconductor
• Wolfspeed
• Infineon Technologies AG
• STMicroelectronics
• NXP Semiconductors
• Semiconductor Industry Association
• IQE
• Skyworks Solutions, Inc.
• Nichia Corporation
• Okmetic
• U.S. Bureau of Industry and Security (BIS)
• European Chemicals Agency (ECHA)
• Veeco Instruments Inc.