අර්ධ සන්නායක තොරතුරු යුගයේ මුල් ගල ලෙස ක්‍රියා කරන අතර, එක් එක් ද්‍රව්‍ය පුනරාවර්තනය මානව තාක්ෂණයේ සීමාවන් නැවත අර්ථ දක්වයි. පළමු පරම්පරාවේ සිලිකන්-පාදක අර්ධ සන්නායකවල සිට අද සිව්වන පරම්පරාවේ අතිශය පුළුල් කලාප පරතරය ද්‍රව්‍ය දක්වා, සෑම පරිණාමීය පිම්මක්ම සන්නිවේදනය, බලශක්තිය සහ පරිගණකකරණයේ පරිවර්තනීය දියුණුවට හේතු වී ඇත. පවතින අර්ධ සන්නායක ද්‍රව්‍යවල ලක්ෂණ සහ පරම්පරා සංක්‍රාන්ති තර්කනය විශ්ලේෂණය කිරීමෙන්, මෙම තරඟකාරී ක්ෂේත්‍රයේ චීනයේ උපායමාර්ගික මාර්ග ගවේෂණය කරන අතරම, පස්වන පරම්පරාවේ අර්ධ සන්නායක සඳහා විභව දිශාවන් පුරෝකථනය කළ හැකිය.
I. අර්ධ සන්නායක පරම්පරා හතරක ලක්ෂණ සහ පරිණාමීය තර්කනය
පළමු පරම්පරාවේ අර්ධ සන්නායක: සිලිකන්-ජර්මේනියම් පදනම් යුගය
ලක්ෂණ: සිලිකන් (Si) සහ ජර්මේනියම් (Ge) වැනි මූලද්‍රව්‍ය අර්ධ සන්නායක පිරිවැය-ඵලදායීතාවය සහ පරිණත නිෂ්පාදන ක්‍රියාවලීන් ලබා දෙයි, නමුත් පටු කලාප පරතරයන්ගෙන් (Si: 1.12 eV; Ge: 0.67 eV) පීඩා විඳිති, වෝල්ටීයතා ඉවසීම සහ අධි-සංඛ්‍යාත ක්‍රියාකාරිත්වය සීමා කරයි.
යෙදුම්: ඒකාබද්ධ පරිපථ, සූර්ය කෝෂ, අඩු වෝල්ටීයතා/අඩු සංඛ්‍යාත උපාංග.
සංක්‍රාන්ති ධාවකය: දෘශ්‍ය ඉලෙක්ට්‍රොනික විද්‍යාවේ අධි-සංඛ්‍යාත/අධි-උෂ්ණත්ව කාර්ය සාධනය සඳහා වැඩිවන ඉල්ලුම සිලිකන් හැකියාවන් අභිබවා ගියේය.
දෙවන පරම්පරාවේ අර්ධ සන්නායක: III-V සංයෝග විප්ලවය
ලක්ෂණ: ගැලියම් ආසනයිඩ් (GaAs) සහ ඉන්ඩියම් පොස්ෆයිඩ් (InP) වැනි III-V සංයෝගවල RF සහ ෆෝටෝනික් යෙදුම් සඳහා පුළුල් කලාප පරතරයන් (GaAs: 1.42 eV) සහ ඉහළ ඉලෙක්ට්‍රෝන සංචලතාව ඇත.
යෙදුම්: 5G RF උපාංග, ලේසර් ඩයෝඩ, චන්ද්‍රිකා සන්නිවේදනය.
අභියෝග: ද්‍රව්‍ය හිඟය (ඉන්ඩියම් බහුලත්වය: 0.001%), විෂ සහිත මූලද්‍රව්‍ය (ආසනික්), සහ ඉහළ නිෂ්පාදන පිරිවැය.
සංක්‍රාන්ති ධාවකය: බලශක්ති/බල යෙදීම් සඳහා ඉහළ බිඳවැටීම් වෝල්ටීයතාවයක් සහිත ද්‍රව්‍ය අවශ්‍ය විය.
තුන්වන පරම්පරාවේ අර්ධ සන්නායක: පුළුල් කලාප පරතරය බලශක්ති විප්ලවය
ලක්ෂණ: සිලිකන් කාබයිඩ් (SiC) සහ ගැලියම් නයිට්‍රයිඩ් (GaN) ඉහළ තාප සන්නායකතාවක් සහ අධි-සංඛ්‍යාත ලක්ෂණ සහිතව, කලාප පරතරයන් >3eV (SiC:3.2eV; GaN:3.4eV) ලබා දෙයි.
යෙදුම්: EV බල දුම්රිය, PV ඉන්වර්ටර්, 5G යටිතල පහසුකම්.
වාසි: සිලිකන් වලට සාපේක්ෂව 50%+ බලශක්ති ඉතිරිකිරීම් සහ 70% ප්‍රමාණය අඩු කිරීම.
සංක්‍රාන්ති ධාවකය: AI/ක්වොන්ටම් පරිගණනය සඳහා අතිශය කාර්ය සාධන මිනුම් සහිත ද්‍රව්‍ය අවශ්‍ය වේ.
හතරවන පරම්පරාවේ අර්ධ සන්නායක: අතිශය පුළුල් බෑන්ඩ්ගැප් ෆ්‍රොන්ටියර්
ලක්ෂණ: ගැලියම් ඔක්සයිඩ් (Ga₂O₃) සහ දියමන්ති (C) 4.8eV දක්වා කලාප පරතරයන් ලබා ගනී, අතිශය අඩු ප්‍රතිරෝධයක් සහ kV පන්තියේ වෝල්ටීයතා ඉවසීමක් ඒකාබද්ධ කරයි.
යෙදුම්: අතිශය අධි වෝල්ටීයතා IC, ගැඹුරු UV අනාවරක, ක්වොන්ටම් සන්නිවේදනය.
ඉදිරි ගමන: Ga₂O₃ උපාංග 8kV ට වඩා වැඩි වෝල්ටීයතාවයකට ඔරොත්තු දෙන අතර, SiC හි කාර්යක්ෂමතාව තුන් ගුණයකින් වැඩි කරයි.
පරිණාමීය තර්කනය: භෞතික සීමාවන් ජය ගැනීම සඳහා ක්වොන්ටම් පරිමාණ කාර්ය සාධන පිම්මක් අවශ්‍ය වේ.
I. පස්වන පරම්පරාවේ අර්ධ සන්නායක ප්‍රවණතා: ක්වොන්ටම් ද්‍රව්‍ය සහ 2D ගෘහ නිර්මාණ ශිල්පය
විභව සංවර්ධන දෛශිකවලට ඇතුළත් වන්නේ:
1. ස්ථල විද්‍යාත්මක පරිවාරක: තොග පරිවරණය සමඟ මතුපිට සන්නයනය ශුන්‍ය පාඩු ඉලෙක්ට්‍රොනික උපකරණ සක්‍රීය කරයි.
2. 2D ද්‍රව්‍ය: ග්‍රැෆීන්/MoS₂ THz-සංඛ්‍යාත ප්‍රතිචාරය සහ නම්‍යශීලී ඉලෙක්ට්‍රොනික අනුකූලතාව ලබා දෙයි.
3. ක්වොන්ටම් තිත් සහ ෆෝටෝනික් ස්ඵටික: බෑන්ඩ්ගැප් ඉංජිනේරු විද්‍යාව මඟින් දෘෂ්ටි ඉලෙක්ට්‍රොනික-තාප ඒකාබද්ධ කිරීම සක්‍රීය කරයි.
4. ජෛව අර්ධ සන්නායක: DNA/ප්‍රෝටීන් මත පදනම් වූ ස්වයං-එකලස් කිරීමේ ද්‍රව්‍ය ජීව විද්‍යාව සහ ඉලෙක්ට්‍රොනික උපකරණ අතර පාලමක් ලෙස ක්‍රියා කරයි.
5. ප්‍රධාන ධාවක: AI, මොළය-පරිගණක අතුරුමුහුණත් සහ කාමර-උෂ්ණත්ව සුපිරි සන්නායකතා ඉල්ලීම්.
II. චීනයේ අර්ධ සන්නායක අවස්ථා: අනුගාමිකයාගේ සිට නායකයා දක්වා
1. තාක්ෂණික ඉදිරි ගමන
• 3 වන පරම්පරාව: අඟල් 8 SiC උපස්ථරවල මහා පරිමාණ නිෂ්පාදනය; BYD වාහනවල මෝටර් රථ ශ්‍රේණියේ SiC MOSFET
• 4 වන පරම්පරාව: XUPT සහ CETC46 විසින් අඟල් 8 Ga₂O₃ එපිටැක්සි ඉදිරි ගමනක්
2. ප්‍රතිපත්ති සහාය
• 14 වන පස් අවුරුදු සැලැස්ම 3 වන පරම්පරාවේ අර්ධ සන්නායක සඳහා ප්‍රමුඛත්වය දෙයි
• පළාත් බිලියන සියයක යුවාන් කාර්මික අරමුදල් ස්ථාපිත කරන ලදී
• සන්ධිස්ථාන අඟල් 6-8 GaN උපාංග සහ Ga₂O₃ ට්‍රාන්සිස්ටර 2024 දී ඉහළම තාක්ෂණික දියුණුව 10 අතරට ලැයිස්තුගත කර ඇත.
III. අභියෝග සහ උපායමාර්ගික විසඳුම්
1. තාක්ෂණික බාධක
• ස්ඵටික වර්ධනය: විශාල විෂ්කම්භයක් සහිත බෝල සඳහා අඩු අස්වැන්නක් (උදා: Ga₂O₃ ඉරිතැලීම)
• විශ්වසනීයත්ව ප්‍රමිතීන්: අධි බල/අධි සංඛ්‍යාත වයස්ගත පරීක්ෂණ සඳහා ස්ථාපිත ප්‍රොටෝකෝල නොමැතිකම
2. සැපයුම් දාම හිඩැස්
• උපකරණ: SiC ස්ඵටික වගාකරුවන් සඳහා <20% දේශීය අන්තර්ගතය
• දරුකමට හදා ගැනීම: ආනයනික සංරචක සඳහා පහළට නැඹුරු වීම
3. උපායමාර්ගික මංපෙත්
• කර්මාන්ත-ශාස්ත්‍රීය සහයෝගීතාව: “තුන්වන පරම්පරාවේ අර්ධ සන්නායක සන්ධානය” අනුව ආදර්ශයට ගෙන ඇත.
• නිකේතන අවධානය: ක්වොන්ටම් සන්නිවේදනය/නව බලශක්ති වෙළඳපොළවල් ප්‍රමුඛත්වය දෙන්න
• කුසලතා සංවර්ධනය: “චිප් විද්‍යාව සහ ඉංජිනේරු විද්‍යාව” අධ්‍යයන වැඩසටහන් ස්ථාපිත කිරීම.
සිලිකන් සිට Ga₂O₃ දක්වා, අර්ධ සන්නායක පරිණාමය භෞතික සීමාවන්ට එරෙහිව මානව වර්ගයාගේ ජයග්‍රහණය වාර්තා කරයි. චීනයේ අවස්ථාව පවතින්නේ පස්වන පරම්පරාවේ නවෝත්පාදනයන් සඳහා පුරෝගාමී වන අතරම සිව්වන පරම්පරාවේ ද්‍රව්‍ය ප්‍රගුණ කිරීම තුළය. ශාස්ත්‍රඥ යැං ඩෙරන් සඳහන් කළ පරිදි: “සැබෑ නවෝත්පාදනය සඳහා ගමන් නොකළ මාර්ග සකස් කිරීම අවශ්‍ය වේ.” ප්‍රතිපත්ති, ප්‍රාග්ධනය සහ තාක්ෂණයේ සහයෝගීතාවය චීනයේ අර්ධ සන්නායක ඉරණම තීරණය කරනු ඇත.
XKH බහු තාක්ෂණික පරම්පරා හරහා උසස් අර්ධ සන්නායක ද්‍රව්‍ය සඳහා විශේෂිත වූ සිරස් අතට ඒකාබද්ධ විසඳුම් සැපයුම්කරුවෙකු ලෙස මතු වී ඇත. ස්ඵටික වර්ධනය, නිරවද්‍ය සැකසුම් සහ ක්‍රියාකාරී ආලේපන තාක්ෂණයන් දක්වා විහිදෙන මූලික නිපුණතා සමඟින්, XKH බල ඉලෙක්ට්‍රොනික උපකරණ, RF සන්නිවේදනය සහ ඔප්ටෝ ඉලෙක්ට්‍රොනික පද්ධතිවල අති නවීන යෙදුම් සඳහා ඉහළ කාර්ය සාධන උපස්ථර සහ එපිටැක්සියල් වේෆර් ලබා දෙයි. අපගේ නිෂ්පාදන පරිසර පද්ධතිය ගැලියම් ඔක්සයිඩ් සහ දියමන්ති අර්ධ සන්නායක ඇතුළු නැගී එන අතිශය පුළුල් කලාප පරතරය ද්‍රව්‍යවල ක්‍රියාකාරී පර්යේෂණ සහ සංවර්ධන වැඩසටහන් පවත්වා ගනිමින්, කර්මාන්තයේ ප්‍රමුඛ දෝෂ පාලනයක් සහිත අඟල් 4-8 සිලිකන් කාබයිඩ් සහ ගැලියම් නයිට්‍රයිඩ් වේෆර් නිෂ්පාදනය සඳහා හිමිකාර ක්‍රියාවලීන් ඇතුළත් කරයි. ප්‍රමුඛ පර්යේෂණ ආයතන සහ උපකරණ නිෂ්පාදකයින් සමඟ උපායමාර්ගික සහයෝගීතාවයන් හරහා, XKH ප්‍රමිතිගත නිෂ්පාදනවල ඉහළ පරිමාණ නිෂ්පාදනය සහ අභිරුචිකරණය කළ ද්‍රව්‍ය විසඳුම්වල විශේෂිත සංවර්ධනය යන දෙකටම සහාය වීමට හැකියාව ඇති නම්‍යශීලී නිෂ්පාදන වේදිකාවක් සංවර්ධනය කර ඇත. XKH හි තාක්ෂණික විශේෂඥතාව බලශක්ති උපාංග සඳහා වේෆර් ඒකාකාරිත්වය වැඩිදියුණු කිරීම, RF යෙදුම්වල තාප කළමනාකරණය වැඩි දියුණු කිරීම සහ ඊළඟ පරම්පරාවේ ෆෝටෝනික් උපාංග සඳහා නව විෂම ව්‍යුහයන් සංවර්ධනය කිරීම වැනි තීරණාත්මක කර්මාන්ත අභියෝගවලට මුහුණ දීම කෙරෙහි අවධානය යොමු කරයි. උසස් ද්‍රව්‍ය විද්‍යාව නිරවද්‍ය ඉංජිනේරු හැකියාවන් සමඟ ඒකාබද්ධ කිරීමෙන්, XKH පාරිභෝගිකයින්ට අධි-සංඛ්‍යාත, අධි-බල සහ ආන්තික පරිසර යෙදුම්වල කාර්ය සාධන සීමාවන් ජය ගැනීමට හැකියාව ලබා දෙන අතරම දේශීය අර්ධ සන්නායක කර්මාන්තයේ වැඩි සැපයුම් දාම ස්වාධීනත්වයක් කරා යන සංක්‍රමණයට සහාය වේ.
පහත දැක්වෙන්නේ XKH හි අඟල් 12 නිල් මැණික් වේෆර් සහ අඟල් 12 SiC උපස්ථරයයි:
පළ කිරීමේ කාලය: 2025 ජූනි-06