第一代、第二代、第三代半导体材料分别是?

第一代、第二代、第三代半导体材料分别是?,第1张

第一代半导体材料主要是指硅、锗元素半导体材料,

第二代半导体材料主要是指化合物半导体材料,如砷化镓(GaAs)、锑化铟(InSb);三元化合物半导体,如GaAsAl、GaAsP;还有一些固溶体半导体,如Ge-Si、GaAs-GaP;玻璃半导体(又称非晶态半导体),如非晶硅、玻璃态氧化物半导体;有机半导体,如酞菁、酞菁铜、聚丙烯腈等。

第三代半导体材料主要以碳化硅(SiC)

、氮化镓(

GaN)、氧化锌(ZnO)、金刚石、氮化铝(AlN)为代表的宽禁带半导体材料。

和第一代、第二代半导体材料相比,第三代半导体材料具有宽的禁带宽度,高的击穿电场、高的热导率、高的电子饱和速率及更高的抗辐射能力,因而更适合于制作高温、高频、抗辐射及大功率器件,通常又被称为宽禁带半导体材料(禁带宽度大于2.2ev),也称为高温半导体材料。

中科院自研芯片完成自主化,成功实现性能翻倍,RISC-V架构已然崛起!

在整个相关限制的背景之下,中国半导体产业看似摇摇欲坠,但实则顶着巨大的压力,已经逐步找到了前进的方向,以美引导的芯片产业链,已然发生了转变!

芯片的制造成型主要分为三个阶段,分别为研发设计、制造成型以及封装测试,高通、华为、苹果等等企业,都是研发设计阶段的佼佼者,而台积电和三星则是制造成型阶段的顶尖,封装测试工艺相对来说比较容易突破,因此常常被人所忽略,但实则也是非常重要的一个环节。

在后摩尔定律时代,芯片制程工艺进一步缩小,不仅难度非常大,而且能够提升的性能也非常有限, 台积电、英特尔等等一众芯片厂商,也逐步开始调整方向,成立以封装测试工艺为主的“小芯片联盟”。

目前市场上主导的“双芯叠加”工艺,已经在AMD以及苹果的芯片上验证成功,也很好的证实了封装工艺对芯片性能提升的可行性,但实际上除了这些之外,制造芯片难度,远比我们想象的要复杂的多, 而这一次中科院实现的芯片自主化,很好的提升了国产芯片的整体水平。

看似简单的芯片研发设计,其中可蕴含着诸多的核心技术,而其中架构和EDA设计软件是至关重要的,虽然华为能够设计出5nm的芯片,但是在这两项技术上,依然需要高度依赖于海外的技术。

目前移动端的芯片被ARM架构垄断了,而桌面端的芯片则被X86架构给垄断了,两大架构在移动端、PC端可以说完全是“横”着走,根本找不到任何的竞争对手。

X86架构源于美企英特尔,自然在相关限制之下,和国内的合作也会受到限制,但ARM架构的技术是完全自主化的,此前也一直保持中立状态,并没有中断和华为的合作,但这一次却中断了和俄市场的合作,这不得不让我们对其国际市场合作态度进行重新的考量。

虽然并没有中断合作,但ARM最新的架构,截止目前并没有授权给华为,在相关限制持续升级之下,中断合作也并非没有可能,好在目前国内已经找到了可替代的架构RISC-V,目前已经有多款国产芯片搭载这个架构了。

RISC-V是国际上完全开放使用的架构,核心技术并没有归属于哪个国家,因此相关限制也影响不到它,关键还是永久免费使用的,显然国产芯片想要彻底的崛起,就要避免被ARM以及X86架构框住,而RISC-V就是一个最佳的选择。

目前国内多家芯片厂商,都开始研发RISC-V架构了,而阿里的达摩院就已经推出了多款芯片,而很早之前中科院就入局了RISC-V架构,芯片被命名为了“香山”,架构的名字叫“雁栖湖”,目前已经有了成片。

第一代的香山芯片,搭载的是台积电28纳米工艺,裸片的面积为6.6平方毫米,配备了单核二级缓存1MB,功耗仅为5W,基于SPEC CPU2006的性能测试,整体性能表现为9@1.3GHz。

技术水平ARM架构的A72/A73,此前华为麒麟的960/970就是采用这系列的架构,整体性能表现为7/GHz左右,虽然和现阶段的7nm以下芯片没得比,但国产化水平却非常高,还是非常值得期待的。

而中科院第二代的芯片要来了,采用的同样是RISC-V架构,新款香山芯片的核心被命名为了“南湖”,由于在和台积电合作上受到限制,因此这次将采用中芯国际的14nm工艺代工,最终的目标是 2GHz!

根据中科院的实测,第二款的芯片在SPEC CPU2006的测试成绩为20,相比于第一代直接实现了翻倍,而在这个水平上,丝毫不会输于其它的芯片厂商,交由中芯国际代工之后,在国产化概率上也实现了最大的提升,

相关限制实施之后,国产芯片领域不断迎来了技术突破,在中科院以及各大企业的努力之下,肯定是能够实现技术突破的,对此你们是怎么看的呢?

卓兴的半导体封装设备现在已经更新到第二代了,也就是今年5月新公布的第二代像素固晶机AS3601,采用的是三臂设计,一次固晶同步抓取(R,G,B)三色芯片,交替固晶,一次性完成三色芯片的转移贴合,颠覆了传统固晶模式。可以做到位置精度<±15um、角度误差:<3°,固晶速度50K/H,良品率达到99.999%。已经可以很好的满足MINI LED的封装需求⌄


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