پنجين نسل جي سيمي ڪنڊڪٽر مواد لاءِ اڳڪٿيون ۽ چئلينجز

سيمي ڪنڊڪٽرز معلومات جي دور جي بنياد جي حيثيت رکن ٿا، هر مادي ورهاڱي سان انساني ٽيڪنالاجي جي حدن کي ٻيهر بيان ڪري ٿو. پهرين نسل جي سلڪون تي ٻڌل سيمي ڪنڊڪٽرز کان وٺي اڄ جي چوٿين نسل جي الٽرا وائڊ بينڊ گيپ مواد تائين، هر ارتقائي ليپ مواصلات، توانائي ۽ ڪمپيوٽنگ ۾ تبديلي واري ترقي کي هٿي ڏني آهي. موجوده سيمي ڪنڊڪٽر مواد جي خاصيتن ۽ نسل جي منتقلي منطق جو تجزيو ڪندي، اسان هن مقابلي واري ميدان ۾ چين جي اسٽريٽجڪ رستن کي ڳوليندي پنجين نسل جي سيمي ڪنڊڪٽرز لاءِ امڪاني هدايتن جي اڳڪٿي ڪري سگهون ٿا.

I. چئن سيمي ڪنڊڪٽر نسلن جون خاصيتون ۽ ارتقائي منطق

پهرين نسل جا سيمي ڪنڊڪٽر: سلڪون-جرمينيم فائونڊيشن جو دور

خاصيتون: سلڪون (Si) ۽ جرمينيم (Ge) جهڙا عنصري سيمي ڪنڊڪٽر قيمت جي اثرائتي ۽ پختو پيداواري عمل پيش ڪن ٿا، پر تنگ بينڊ گيپس (Si: 1.12 eV؛ Ge: 0.67 eV) جو شڪار آهن، جيڪي وولٽيج رواداري ۽ اعليٰ فريڪوئنسي ڪارڪردگي کي محدود ڪن ٿا.
ايپليڪيشنون: انٽيگريٽيڊ سرڪٽ، سولر سيل، گهٽ وولٽيج/گهٽ فريڪوئنسي ڊوائيسز.
منتقلي ڊرائيور: آپٽو اليڪٽرانڪس ۾ اعليٰ فريڪوئنسي/ اعليٰ درجه حرارت جي ڪارڪردگيءَ جي وڌندڙ گهرج سلڪون جي صلاحيتن کان اڳتي نڪري وئي.

ٻئي نسل جا سيمي ڪنڊڪٽر: III-V مرڪب انقلاب

خاصيتون: III-V مرکبات جهڙوڪ گيليم آرسنائيڊ (GaAs) ۽ انڊيم فاسفائيڊ (InP) ۾ وسيع بينڊ گيپس (GaAs: 1.42 eV) ۽ RF ۽ فوٽوونڪ ايپليڪيشنن لاءِ اعليٰ اليڪٽران موبلٽي شامل آهن.
ايپليڪيشنون: 5G آر ايف ڊوائيسز، ليزر ڊاءِڊس، سيٽلائيٽ ڪميونيڪيشن.
چئلينج: مواد جي کوٽ (انڊيم جي گهڻائي: 0.001٪)، زهريلا عنصر (آرسينڪ)، ۽ پيداوار جي وڌيڪ قيمتون.
منتقلي ڊرائيور: توانائي/بجلي جي ايپليڪيشنن کي وڌيڪ بريڪ ڊائون وولٽيج وارن مواد جي ضرورت هئي.

ٽئين نسل جا سيمي ڪنڊڪٽر: وسيع بينڊ گيپ توانائي انقلاب

خاصيتون: سلڪون ڪاربائيڊ (SiC) ۽ گيليم نائٽرائڊ (GaN) بهترين حرارتي چالکائي ۽ اعليٰ فريڪوئنسي خاصيتن سان گڏ 3eV کان وڌيڪ بينڊ گيپس (SiC:3.2eV؛ GaN:3.4eV) فراهم ڪن ٿا.
ايپليڪيشنون: اي وي پاور ٽرين، پي وي انورٽر، 5 جي انفراسٽرڪچر.
فائدا: سلڪون جي مقابلي ۾ 50٪+ توانائي جي بچت ۽ 70٪ سائيز ۾ گهٽتائي.
منتقلي ڊرائيور: AI/ڪوانٽم ڪمپيوٽنگ کي انتهائي ڪارڪردگي جي ماپن سان مواد جي ضرورت آهي.

چوٿين نسل جا سيمي ڪنڊڪٽر: الٽرا وائڊ بينڊ گيپ فرنٽيئر

خاصيتون: گيليم آڪسائيڊ (Ga₂O₃) ۽ ڊائمنڊ (C) 4.8eV تائين بينڊ گيپس حاصل ڪن ٿا، الٽرا لو آن-ريسٽنس کي kV-ڪلاس وولٽيج رواداري سان گڏ ڪن ٿا.
ايپليڪيشنون: الٽرا-هاءِ-وولٽيج آئي سي، ڊيپ-يو وي ڊيٽيڪٽر، ڪوانٽم ڪميونيڪيشن.
ڪاميابيون: Ga₂O₃ ڊوائيسز 8kV کان وڌيڪ برداشت ڪن ٿا، SiC جي ڪارڪردگي کي ٽي ڀيرا وڌائي ٿو.
ارتقائي منطق: جسماني حدن کي پار ڪرڻ لاءِ ڪوانٽم-اسڪيل ڪارڪردگي جي ٽپو جي ضرورت آهي.

I. پنجين نسل جي سيمي ڪنڊڪٽر رجحانات: ڪوانٽم مواد ۽ 2D آرڪيٽيڪچر

امڪاني ترقي ویکٹر شامل آهن:

1. ٽوپولوجيڪل انسوليٽر: بلڪ انسوليشن سان مٿاڇري جي وهڪري صفر نقصان واري اليڪٽرانڪس کي فعال بڻائي ٿي.

2. 2D مواد: گرافين/MoS₂ THz-فريڪونسي جواب ۽ لچڪدار اليڪٽرانڪس مطابقت پيش ڪن ٿا.

3. ڪوانٽم ڊٽس ۽ فوٽونڪ ڪرسٽل: بينڊ گيپ انجنيئرنگ آپٽو اليڪٽرانڪ-ٿرمل انٽيگريشن کي فعال بڻائي ٿي.

4. بايو-سيمڪنڊڪٽر: ڊي اين اي/پروٽين تي ٻڌل خود گڏ ڪرڻ وارا مواد حياتيات ۽ اليڪٽرانڪس کي پل ڏين ٿا.

5. اهم محرڪ: AI، دماغ-ڪمپيوٽر انٽرفيس، ۽ ڪمري جي گرمي پد جي سپر ڪنڊڪٽوٽي جون گهرجون.

II. چين جا سيمي ڪنڊڪٽر موقعا: فالوور کان ليڊر تائين

1. ٽيڪنالاجي ڪاميابيون
• ٽيون نسل: 8 انچ جي SiC سبسٽريٽس جي وڏي پيماني تي پيداوار؛ BYD گاڏين ۾ آٽوميٽو گريڊ SiC MOSFETs
• چوٿين نسل: XUPT ۽ CETC46 پاران 8 انچ Ga₂O₃ ايپيٽيڪسي ڪاميابيون

2. پاليسي سپورٽ
• 14 هون پنج سالا منصوبو ٽئين نسل جي سيمي ڪنڊڪٽرز کي ترجيح ڏئي ٿو.
• صوبائي سئو ارب يوآن صنعتي فنڊ قائم ڪيا ويا.

• سنگ ميل 6-8 انچ GaN ڊوائيسز ۽ Ga₂O₃ ٽرانزسٽر 2024 ۾ مٿين 10 ٽيڪنالاجي ترقيات ۾ شامل آهن.

III. چئلينج ۽ اسٽريٽجڪ حل

1. ٽيڪنيڪل رڪاوٽون
• ڪرسٽل واڌ: وڏي قطر جي بولن لاءِ گهٽ پيداوار (مثال طور، Ga₂O₃ ڪريڪنگ)
• اعتبار جا معيار: اعليٰ طاقت/هاءِ فريڪوئنسي ايجنگ ٽيسٽ لاءِ قائم ڪيل پروٽوڪول جي کوٽ

2. سپلائي چين گيپس
• سامان: سي آءِ سي ڪرسٽل پوکيندڙن لاءِ <20٪ گهريلو مواد
• اپنائڻ: درآمد ٿيل حصن لاءِ هيٺيون ترجيح

3. اسٽريٽجڪ رستا

• انڊسٽري-اڪيڊميا تعاون: "ٽئين نسل سيمي ڪنڊڪٽر الائنس" جي ماڊل تي.

• طاق جو ڌيان: ڪوانٽم ڪميونيڪيشن / نئين توانائي مارڪيٽن کي ترجيح ڏيو

• ٽيلنٽ ڊولپمينٽ: "چپ سائنس ۽ انجنيئرنگ" تعليمي پروگرام قائم ڪريو.

سلڪون کان وٺي Ga₂O₃ تائين، سيمي ڪنڊڪٽر ارتقا انسانيت جي جسماني حدن تي فتح کي بيان ڪري ٿو. چين جو موقعو چوٿين نسل جي مواد تي عبور حاصل ڪرڻ ۾ آهي جڏهن ته پنجين نسل جي جدت جي اڳواڻي ڪندي. جيئن تعليمي ماهر يانگ ڊيرن نوٽ ڪيو: "سچي جدت لاءِ اڻ سفر ڪيل رستا ٺاهڻ جي ضرورت آهي." پاليسي، سرمائي ۽ ٽيڪنالاجي جو هم آهنگي چين جي سيمي ڪنڊڪٽر جي منزل جو تعين ڪندو.

XKH هڪ عمودي طور تي مربوط حل فراهم ڪندڙ جي طور تي اڀري آيو آهي جيڪو ڪيترن ئي ٽيڪنالاجي نسلن ۾ ترقي يافته سيمي ڪنڊڪٽر مواد ۾ ماهر آهي. ڪرسٽل واڌ، درستگي پروسيسنگ، ۽ فنڪشنل ڪوٽنگ ٽيڪنالاجيز تي پکڙيل بنيادي صلاحيتن سان، XKH پاور اليڪٽرانڪس، آر ايف ڪميونيڪيشن، ۽ آپٽو اليڪٽرونڪ سسٽم ۾ جديد ايپليڪيشنن لاءِ اعليٰ ڪارڪردگي وارا سبسٽريٽ ۽ ايپيٽيڪسيل ويفر فراهم ڪري ٿو. اسان جو پيداواري ماحوليات صنعت جي معروف خرابي ڪنٽرول سان 4-8 انچ سلڪون ڪاربائيڊ ۽ گيليم نائٽرائڊ ويفر پيدا ڪرڻ لاءِ ملڪيتي عملن کي شامل ڪري ٿو، جڏهن ته گيليم آڪسائيڊ ۽ ڊائمنڊ سيمي ڪنڊڪٽرز سميت ابھرندڙ الٽرا وائڊ بينڊ گيپ مواد ۾ فعال آر اينڊ ڊي پروگرامن کي برقرار رکندو آهي. معروف تحقيقي ادارن ۽ سامان ٺاهيندڙن سان اسٽريٽجڪ تعاون ذريعي، XKH هڪ لچڪدار پيداوار پليٽ فارم تيار ڪيو آهي جيڪو معياري شين جي اعليٰ مقدار جي پيداوار ۽ ڪسٽمائيز مواد جي حل جي خاص ترقي ٻنهي جي مدد ڪرڻ جي قابل آهي. XKH جي ٽيڪنيڪل ماهر اهم صنعت جي چئلينجن کي حل ڪرڻ تي ڌيان ڏئي ٿي جهڙوڪ پاور ڊوائيسز لاءِ ويفر يونيفارم کي بهتر بڻائڻ، آر ايف ايپليڪيشنن ۾ تھرمل مئنيجمينٽ کي وڌائڻ، ۽ ايندڙ نسل جي فوٽوونڪ ڊوائيسز لاءِ ناول هيٽرو اسٽرڪچرز کي ترقي ڪرڻ. جديد مادي سائنس کي درست انجنيئرنگ صلاحيتن سان گڏ ڪرڻ سان، XKH گراهڪن کي اعليٰ فريڪوئنسي، اعليٰ طاقت، ۽ انتهائي ماحولياتي ايپليڪيشنن ۾ ڪارڪردگي جي حدن کي دور ڪرڻ جي قابل بڻائي ٿو جڏهن ته گهريلو سيمي ڪنڊڪٽر انڊسٽري جي وڌيڪ سپلائي چين جي آزادي ڏانهن منتقلي جي حمايت ڪري ٿو.

هيٺ ڏنل XKH جا 12 انچ نيلم ويفر ۽ 12 انچ SiC سبسٽريٽ آهن: