氮化镓是用来做什么的,它有什么特点呢?

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 氮化镓主要还是用于LED(发光二极管),微电子(微波功率和电力电子器件),场效电晶体(MOSFET)。在被称作发光二极管的节能光源中,氮化镓已经使用了数十年。在一些平凡的科技产品,如蓝光碟片播放器里,氮化镓也有应用。但耐热和耐辐射的特性,让它在军事和太空领域应用广泛。如今,反d道导d雷达和美国空军用来追踪空间碎片的雷达系统“太空篱笆”也使用了氮化镓芯片。第一代半导体是硅,主要解决数据运算、存储的问题;第二代半导体是以砷化镓为代表,它被应用到于光纤通讯,主要解决数据传输的问题;第三代半导体以氮化镓为代表,它在电和光的转化方面性能突出,在微波信号传输方面的效率更高,所以可以被广泛应用到照明、显示、通讯等各大领域。氮化镓(化学式GaN)被称为“终极半导体材料”,可以用于制造用途广泛、性能强大的新一代微芯片,属于所谓宽禁带(wide-bandgap,氮化镓的禁带宽度是3.4 eV电子伏特)半导体之列,是研制高效率、高功率微电子器件、光电子器件的新型半导体材料。氮化镓,分子式GaN,英文名称Gallium nitride,是氮和镓的化合物,是一种直接能隙(direct bandgap)的半导体,自1990年起常用在发光二极管中。此化合物结构类似纤锌矿,硬度很高。氮化镓的能隙很宽,为3.4电子伏特,可以用在高功率、高速的光电元件中,其单芯片亮度理论上可以达到过去的10倍。例如氮化镓可以用在紫光的激光二极管,可以在不使用非线性半导体泵浦固体激光器(Diode-pumped solid-state laser)的条件下,产生紫光(405nm)激光。氮化镓具有的直接带隙宽、原子键强、热导率高、化学稳定性好、抗辐射能力强、具有较高的内、外量子效率、发光效率高、高强度和硬度(其抗磨力接近于钻石)等特点和性能可制成高效率的半导体发光器件——发光二极管(Light-emittingdiode,简称为LED)和激光器(Laserdiode,简称为LD)。并可延伸至白光LED和蓝光LD。抗磨力接近于钻石特性将有助于开启在触控屏幕、太空载具以及射频(RF) MEMS等要求高速、高振动技术的新应用。LED特别是蓝、绿光LED应用于大屏幕全彩显示、汽车灯具、多媒体显像、LCD背光源、交通信号灯、光纤通讯、卫星通讯、海洋光通讯、全息像显示、图形识别等领域。具有体积小、重量轻、驱动电压低(3.5-4.0V)、响应时间短、寿命长(100000小时以上)、冷光源、发光效率高、防爆、节能等功能。LD特别是蓝光LD因其具有短波长、体积小、容易制作高频调制等优点,可使现在的激光器读取器的信息存储量和探测器的精确性及隐蔽性都有较大提高,信息的寻道时间亦将大为缩短,在民用与军用领域有着巨大潜在用途,应用于光纤通讯、探测器、数据存储、光学阅读、激光高速印刷等领域,将会取代目前的红外光等激光器。白光LED是将蓝光LED与YAG荧光物质放在一起,其合成的光谱为白光,在不远的将来取代目前传统的白炽灯和日光灯,从而引起世界照明工业的革命。

GaN ,氮化镓 这是一种具有较大禁带宽度的半导体,属于所谓宽禁带半导体之列。它是微波功率晶体管的优良材料,也是蓝色光发光器件中的一种具有重要应用价值的半导体。GaN材料的研究与应用是目前全球半导体研究的前沿和热点,是研制微电子器件、光电子器件的新型半导体材料,并与SIC、金刚石等半导体材料一起,被誉为是继第一代Ge、Si半导体材料、第二代GaAs、InP化合物半导体材料之后的第三代半导体材料。它具有宽的直接带隙、强的原子键、高的热导率、化学稳定性好(几乎不被任何酸腐蚀)等性质和强的抗辐照能力,在光电子、高温大功率器件和高频微波器件应用方面有着广阔的前景。 GaN材料的缺点和问题一方面,在理论上由于其能带结构的关系,其中载流子的有效质量较大,输运性质较差,则低电场迁移率低,高频性能差。 另一方面,现在用异质外延(以蓝宝石和SiC作为衬底)技术生长出的GaN单晶,还不太令人满意(这有碍于GaN器件的发展),例如位错密度达到了108~1010/cm2(虽然蓝宝石和SiC与GaN的晶体结构相似,但仍然有比较大的晶格失配和热失配);未掺杂GaN的室温背景载流子(电子)浓度高达1017cm-3(可能与N空位、替位式Si、替位式O等有关),并呈现出n型导电;虽然容易实现n型掺杂(掺Si可得到电子浓度1015~1020/cm3、室温迁移率>300 cm2/ V.s 的n型GaN),但p型掺杂水平太低(主要是掺Mg),所得空穴浓度只有1017~1018/cm3,迁移率<10cm2/V.s,掺杂效率只有0.1%~1%(可能是H的补偿和Mg的自身电离能较高所致)。 GaN材料的优点与长处①禁带宽度大(3.4eV),热导率高(1.3W/cm-K),则工作温度高,击穿电压高,抗辐射能力强; ②导带底在Γ点,而且与导带的其他能谷之间能量差大,则不易产生谷间散射,从而能得到很高的强场漂移速度(电子漂移速度不易饱和); ③GaN易与AlN、InN等构成混晶,能制成各种异质结构,已经得到了低温下迁移率达到105cm2/Vs的2-DEG(因为2-DEG面密度较高,有效地屏蔽了光学声子散射、电离杂质散射和压电散射等因素); ④晶格对称性比较低(为六方纤锌矿结构或四方亚稳的闪锌矿结构),具有很强的压电性(非中心对称所致)和铁电性(沿六方c轴自发极化):在异质结界面附近产生很强的压电极化(极化电场达2MV/cm)和自发极化(极化电场达3MV/cm),感生出极高密度的界面电荷,强烈调制了异质结的能带结构,加强了对2-DEG的二维空间限制,从而提高了2-DEG的面密度(在AlGaN/GaN异质结中可达到1013/cm2,这比AlGaAs/GaAs异质结中的高一个数量级),这对器件工作很有意义。 总之,从整体来看,GaN的优点弥补了其缺点,特别是通过异质结的作用,其有效输运性能并不亚于GaAs,而制作微波功率器件的效果(微波输出功率密度上)还往往要远优于现有的一切半导体材料。 编辑本段GaN器件制造中的主要问题 因为GaN是宽禁带半导体,极性太大,则较难以通过高掺杂来获得较好的金属-半导体的欧姆接触,这是GaN器件制造中的一个难题,故GaN器件性能的好坏往往与欧姆接触的制作结果有关。现在比较好的一种解决办法就是采用异质结,首先让禁带宽度逐渐过渡到较小一些,然后再采用高掺杂来实现欧姆接触,但这种工艺较复杂。总之,欧姆接触是GaN器件制造中需要很好解决的一个主要问题。

挖掘于板块个股机会于潜龙勿用时,历经见龙在田的试盘和或跃在渊的启动,直到飞龙在天的明牌启动,以及亢龙有悔之前的离场,这是我们的追求,也是一直趋于接近的。很难,但这并不是放弃的理由!

投资名言:顺应趋势,花全部的时间研究市场的正确趋势,如果保持一致,利润就会滚滚而来!--[美]江恩

什么是半导体?

半导体( semiconductor),指常温下 导电性 能介于 导体 (conductor)与 绝缘体 (insulator)之间的 材料 。半导体在 收音机 、 电视机 以及测温上有着广泛的应用。如二极管就是采用半导体制作的器件。 半导体 是指一种 导电性 可受控制,范围可从 绝缘体 至 导体 之间的材料。无论从 科技 或是经济发展的角度来看,半导体的重要性都是非常巨大的。今日大部分的电子产品,如 计算机 、 移动电话 或是数字录音机当中的核心单元都和半导体有着极为密切的关连。常见的半导体材料有 硅 、 锗 、 砷化镓 等,而硅更是各种半导体材料中,在商业应用上最具有影响力的一种。

昨天板块指数放量大涨,逼近前期 历史 高位,板块全线爆发,今日虽然板块会有个分化,但随着行业的景气度提升,接下来机构配置的仓位势必会提高,所以接下来需要特别重视中线级别的布局机会。

第三代半导体概念股:

300708 聚灿光电: 公司目前产品涉及氮化镓的研发和生产,外延片的技术就是研发氮化镓材料的生长技术,芯片的技术就是研发氮化镓芯片的制作技术,目前已经2个涨停,人气龙头位置显现。

300046台基股份: 公司积极布局 IGBT、固态脉冲开关及第三代半导体等前沿领域 昨日下午引爆板块的中军人气股。

688396 华润微: 第三代半导体方面,公司根据研发进程有序推进碳化硅(SiC)中试生产线建设,目前已按计划完成第一阶段建设目标,利用此建立的基础条件完成了1200V、650VSiCJBS产品开发和考核 领涨科创板人气股

300373扬杰 科技 : 公司主要从事碳化硅芯片器件及封装环节,不涉及材料领域。目前可批量供应650V、1200V 碳化硅SBD、JBS器件。放量上攻,挑战 历史 高点

300456赛微电子: 公司全资子公司微芯 科技 投资设立控股子公司海创微芯,主要从事氮化镓(GaN)器件的设计、开发,目的在于积极布局并把握第三代半导体产业的发展机遇,聚焦相关器件在5G通信、物联网、航空电子等领域的应用,与公司控股子公司聚能创芯优势互补并全面协作,提高综合竞争实力。概念万金油,接下来最强势的概念都有涉及。

300131 英唐智控: 英唐微技术生产线改造完成后还将兼备以 SIC-SBD 为主的第三代半导体功率器件的生产,并在持续升级设备和工艺后,逐渐拓展至其他的第三代半导体产品。 一阳盘出底部震荡区间。

688200华峰测控: 在宽禁带半导体测试方面,公司量产测试技术取得了重大进展,实现了晶圆级多工位并行测试,解决了多个GaN晶圆级测试的业界难题,并已成功量产。 向 历史 新高进军

300376 易事特: 易事特作为国家第三代半导体产业技术基地(南方基地)第二大股东及推动产业创新技术发展的核心成员单位,现主要负责碳化硅、氮化镓功率器件的应用技术研发工作。公司已经研发出基于碳化硅、氮化镓器件的高效DC/AC, 双向DC/DC新产品。 一阳盘出底部震荡

300102乾照光电: 公司与深圳第三代半导体研究院的合作是全方位多层次的深度合作,在该平台上研发的技术包括但不仅限于氮化镓和Micro-LED。 之前人气领涨股,连续异动2日,盘出震荡格局

600703三安光电:公司拟在长沙高新技术产业开发区管理委员会园区成立子公司投资建设包括但不限于碳化硅等化合物第三代半导体的研发及产业化项目,包括长晶—衬底制作—外延生长—芯片制备—封装产业链,投资总额 160 亿元。 涨停强势收复近期的调整,行业地位显著

002993奥海 科技 : 公司已自主研发出快充氮化镓产品。氮化镓充电器属于第三代半导体领域重要技术产品,公司深耕充电器行业十几载,具备平台优势。 超跌后止跌反d,2连板

002617 露笑 科技 :公司将与合肥市长丰县人民政府在合肥市长丰县共同投资建设第三代功率半导体(碳化硅)产业园,包括但不限于碳化硅等第三代半导体的研发及产业化项目,包括碳化硅晶体生长、衬底制作、外延生长等的研发生产,项目投资总规模预计 100 亿元。 主板最强的趋势票,创出 历史 新高

605111新洁能: 公司在第三代半导体方面,已获得 6 项专利授权,一项国际发明专利受理中。SiC 方面: 预计今年年底之前推出 SiC 二极管系列产品。新能源 汽车 是 SiC功率器件未来最大的应用领域之一, 也是公司未来市场重点布局的方向。 连续2日放量,冲击前期高点。

603290斯达半导: 公司拟在嘉兴斯达半导体股份有限公司现有厂区内,投资建设全碳化硅功率模组产业化项目,本项目计划总投资 22,947 万元, 投资建设年产 8 万颗车规级全碳化硅功率模组生产线和研发测试中心。 高价股,趋势开始形成,向 历史 高点蓄势!

002371北方华创:公司可以提供第三代半导体相关设备,其中碳化硅方面,可以提供长晶炉、外延炉、刻蚀、高温退火、氧化、PVD、清洗机等设备,氮化镓方面可以提供刻蚀、PECVD、清洗机等设备。 行业地位显著,创出 历史 新高。

600460士兰微: 公司已建成6英寸的硅基氮化镓集成电路芯片生产线,涵盖材料生长、器件研发、 GaN电路研发、封装、 系统应用的全技术链。 行业低位显著,创出 历史 新高。

002023海特高新: 海威华芯6吋第二代第三代半导体集成电路芯片生产线项目砷化镓、氮化镓半导体芯片生产线竣工环境保护自主验收工作已完成。 低位超跌首次异动,接下来有修复空间预期。

300623捷捷微电: 公司与中科院电子研究所、西安电子科大合作研发的是以Sic、GaN为代表第三代半导体材料的半导体器件,具有耐高压、耐高温、 高速和高效等优点,可大幅降低电能变换中的能量损失,大幅减小和减轻电力电子变换装置。 趋势形成,有冲击新高预期。

688138 清溢光电: 公司深圳工厂在现有产品结构的基础上积极布局半导体芯片用掩膜版产品,聚焦第三代半导体芯片用掩膜版。 超跌后企稳异动,接下来会有修复预期

600509天富能源: 公司已持有北京天科合达半导体股份有限公司 10.657%的股份,成为该公司第二大股东;该公司是从事第三代半导体材料-碳化硅晶片及相关产品研发、生产和销售的高新技术企业。 趋势形成,短期有继续调整前期新高预期。

688556 高测股份: 公司已针对第三代半导体研发了相应的切割设备和切割耗材,正在积极推广市场. 盘出底部,接下来有修复预期。

600745 闻泰 科技 : 公司将加大在第三代半导体领域投资,大力发展氮化镓和碳化硅技术。目前安世氮化镓功率器件已经通过车规级认证,开始向客户供货,碳化硅技术研发也进展顺利。 行业地位显著,盘出底部,有修复预期。

300484 蓝海华腾: 公司子公司新余华腾投资出资2,500万元参与比亚迪半导体的股权投资,有利于实现公司核心原材料如IGBT模块及晶圆、SiC模块及晶圆等关键技术领域的战略延伸,以及公司电动 汽车 电机控制器及相关产品的技术推动和产业布局。 盘出底部,有修复预期。

600360 华微电子: 公司积极布局以SiC和GaN为代表的第三代半导体器件技术,逐步具备向客户提供整体解决方案的能力。 底部异动2日,盘出底部,有修复预期。

300671富满电子: 在第三代半导体GaN(氮化镓)快充领域,公司目前有可搭配GaN的中高功率( 65W)主控芯片、PD协议芯片等产品。公司的相关芯片NF7307,具备更高集成度(集成启动电阻&X电容放电),更出色的性能(优良的Qr特性,更低待机功耗)及更高可靠性(全面的保护机制),已经上市。 最先启动的个股,底部起来已经三倍,并继续刷新新高。

300323 华灿光电: 在保持公司在LED领域的领先地位和竞争力的同时,公司持续加大产品研发投入和技术创新,积极布局第三代半导体材料与器件领域,发力GaN基电力电子器件领域 。 连续异动2日,盘出底部,有修复预期。

002079苏州固锝:公司目前已经有量产第三代半导体的产品。 震荡走高,有冲击前期高点预期。

603595 东尼电子: 新建年产12万片碳化硅半导体材料项目是本公司的项目。:新建年产12万片碳化硅半导体材料项目是本公司的项目。 震荡盘出底部,有修复预期。

002169智光电气: 公司认购的广州誉芯众诚股权投资合伙企业(有限合伙)份额,间接投资广州粤芯半导体技术有限公司。粤芯半导体有项目面向第三代半导体碳化硅芯片制造技术,开展“卡脖子”核心装备研制,重点解决高硬度材料的高平整度、低粗糙度高效加工技术等难题。 趋势形成,有望打开空间

002449 国星光电: 公司正布局第三代半导体器件与模组等新技术的开发与研究并已申请多项相关技术专利。 盘出底部,有修复预期。

300123 亚光 科技 : 都亚光子公司华光瑞芯主营产品为GaN/GaAs功率放大器芯片、GaN高功率功放管芯、低噪声放大器芯片、 幅相控制多功能芯片(Core-Chip)、数控移相器、数控衰减器、 混频器等射频微波芯片。 盘出底部,有修复预期。

002171 楚江新材: 公司子顶立 科技 积极参与相关的原材料制备技术研发,公司在碳化硅单晶方面主要从事SiC单晶中的高纯C粉的研制,目前已能实现小批量生产,且关键技术指标满足制备第三代半导体——碳化硅单晶的要求,掌握了将5N及以下的C粉提纯到6N及以上,各项关键指标满足高性能碳化硅单晶原料生产的需要,其设备与工艺技术处于国内领先水平。 盘出底部,有修复预期。

300870 欧陆通:氮化镓为第三代半导体主要材料之一,目前公司使用的氮化镓技术属于第三代半导体应用技术,主要应用于公司电源适配器产品中。 盘出底部,有修复预期

300316晶盛机电: 公司开发的碳化硅外延设备,有助于拓展在第三代半导体设备领域的市场布局。 行业地位显著,趋势形成, 有新高预期。

第三代半导体的风口已经形成,待震荡消化后,会走出独立的走势,行业地位显著的,会继续打开市场成长性,而超跌的个股则会在行业大蛋糕下迎来估值修复。

风已起,做好布局,持股待涨。


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