芯动力 新征程:宽禁带半导体的机遇与挑战!第四届全国宽禁带半导体学术会议亮点纷呈

日期:2021-11-12 来源:半导体产业网阅读:454
核心提示:2021年11月8日,以芯动力 新征程宽禁带半导体的机遇与挑战为主题的第四届全国宽禁带半导体学术会议在厦门开幕(此次会议以第三代
 2021年11月8日,以“芯动力 新征程——宽禁带半导体的机遇与挑战”为主题的第四届全国宽禁带半导体学术会议在厦门开幕(此次会议以第三代半导体中氮化镓材料为主)。此次会议的盛大召开是中国第三代半导体产业发展的里程碑,也是分水岭,中国的宽禁带半导体正在实现从模仿跟踪到创新引领的转变。
 
开幕式
 
一、会议概况
 
本届会议由中国有色金属学会宽禁带半导体专业委员会、中国电子学会电子材料学分会、第三代半导体产业技术创新战略联盟(CASA)联合主办,厦门大学、南京大学承办。会议为期两天,包含开闭幕两场大会,同期设置了“材料生长与表征”、“光电子器件及应用”、“电力电子器件及应用”、“新型宽禁带半导体材料及应用”和青年论坛五场同期分会,并有POSTER交流和企业展览展示。共收录论文摘要355篇,其中大会报告12个,邀请报告58个,口头报告71个,海报展示186个。根据注册统计数据显示,参会代表超过600人,因疫情原因实际参会代表超过500人;参与单位超过150家;线上开闭幕式报告直播观看人次超过13000+。密集高水平学术报告,前沿研究内容分享交相辉映,让与会的嘉宾和青年科研代表享受到宽禁带技术“科研盛宴”。

二、会议亮点

1.会议报告精彩纷呈,引领技术发展立时代之潮头、发思想之先声
 
围绕国内外宽禁带半导体的发展趋势与最新动态,院士专家们分别介绍了宽禁带半导体领域包括氮化物、碳化硅等核心衬底材料、外延技术、器件制备以及应用。关键性突破体现在以下方面:一是以国家电网为代表的研发团队在碳化硅高压的材料和器件方面,已经可以做出18千伏的IGBT。二是碳化硅和氮化镓器件市场正在兴起并全面进入产业化。三是碳化硅、氮化镓和氮化铝的关键衬底材料取得全面突破。在大功率激光器、高压大电流电子器件等卡脖子技术方面也取得突破性进展。
 
两天的会议充分交流和展示了我国宽禁带半导体技术的发展现状,在学术研究上取得了长足的进步,与国外的差距明显缩小,体现出良好的追赶势头。厦门大学张荣校长做的《基于宽禁带半导体量子结构的物理效应与器件应用》报告,充分体现出基础研究与应用研究的有机结合,引起很大反响。在Micro-LED 领域,氮化物红光、大尺寸硅基、巨量转移、背板驱动等关键技术已经与国际水平相当,并开始在外延芯片环节建立优势;硅基GaN功率与射频电子器件,已经与国际水平接近,并开始建立产能与市场应用推广优势;因学术创新而发展起来的GaN衬底的产业化开始进入成熟阶段,技术已经接近国际领先水平,开始扩大市场份额。6英寸SiC衬底开始进入量产阶段,8英寸研发已经成功。SiC外延和芯片的产能进入供不应求阶段,为加速提升产品竞争力提供了有利条件。
 
2.学术、产业、资本高度关注、广泛交流,参与单位和投稿数量创历届之最
 
本次会议吸引了南京大学、西安电子科技大学、北京大学、中国科学院半导体研究所、吉林大学、复旦大学、香港科技大学、英国谢菲尔德大学、台湾交通大学等国内高校科研院所,以及中微半导体设备(上海)股份有限公司、江苏南大光电材料股份有限公司等近150家单位参与。虽遇国内多省多城市疫情因素影响,现场参会代表仍超500人次,超过预期,有160余人因疫情影响选择通过线上进行报告分享。大会开幕式和闭幕式的直播线上观看人数达13000余次。
 
会议同时受到了2014年诺贝尔物理学奖天野浩教授的高度关注,特意通过视频方式为本届会议致辞。
 
本届会议正式录用论文摘要数量达355篇,创造了我国宽禁带半导体学术会议投稿量首次突破300篇的新纪录,投稿量达历届之最。投稿主题涵盖材料生长与表征、光电子器件及应用、功率电子与射频电子器件、新型宽禁带半导体材料及应用方向。
 
3. 第三代半导体人才队伍不断壮大,青年学者脱颖而出
 
两年以来,产业界从事研发的团队增长非常迅速,特别在碳化硅领域,不断涌现创新的高技术团队和企业。本届会议创新设置了青年论坛专场,邀请国内科研一线的优秀青年学者充分展示科研进展,他们中年龄最大不超过38岁,已经成为行业内的佼佼者和技术骨干,针对“十四五”规划下宽禁带半导体的机遇与挑战、变革性技术中宽禁带半导体材料的使命等话题开展讨论,通过智慧的交流与碰撞,共同为我国宽禁带半导体深度发展建言献策。
 
三、发展趋势
 
1. 未来几年,碳化硅和氮化镓功率器件在新能源汽车和快充消费类电子市场将迎来高速增长。
 
2. Micro-LED和Mini-LED在显示领域引起高度重视和关注,会有很大发展。
 
3. 第三代半导体器件正在逐步从分立走向集成,集成模块和集成电路将成为发展趋势。
 
4. 超宽禁带半导体发展迅猛,尤其是氧化镓功率电子器件,很有可能逐步走向应用。
 
四、思考与建议
 
1. 第三代半导体的学术、技术与产业的进步广泛受益于LED行业近20年的技术突破与产业发展,LED主要是在第三代半导体氮化镓体系内,此次会议95%的报告围绕氮化物材料展开。国内碳化硅材料的研发团队较少,功率器件团队主要集中在Si基集成电路领域,大部分专家尚未进入宽禁带半导体学术圈,此次会议碳化硅报告的数量偏少。与之相比,每年一届的国际第三代半导体论坛暨中国国际半导体照明论坛(IFWS&SSL CHINA)更加全面,今年的大会在组织委员会中进一步增加了碳化硅领域的专家。
 
2. 虽然国内在宽禁带半导体衬底、外延、工艺制造等方面都取得了突破性进展,但此次会议中高端原材料的报告数量偏少;配套材料尤其是封装材料的报告尚显不足;受限于超宽禁带材料发展速度缓慢,该领域报告也寥寥无几。
 
3. 关键装备国产化率较低。学界广泛呼吁碳化硅HTCVD设备没有国产;作为有希望实现量产的Ga2O3材料,目前市场上没有可用于量产的MOCVD设备,对MBE设备国产化呼声也相当高。此外,以高校和研究所为代表的学术界对设备的购买和运行成本比较敏感,希望实现一机多用。发展低成本、多用途的设备将有利于更多人参与到学术研究中。
 
4. 第三代半导体技术及产业的发展要充分学习和借鉴半导体照明成功的经验。半导体照明已经进入新的发展阶段,在数字化、智能化、光电子和微电子融合、跨界应用飞速发展的阶段,要继续关注半导体照明的创新技术和超越照明技术和产业的相关问题,如光生物、光农业、光健康、可见光通信、量子计算、元宇宙等领域。
 
5. 尽管国际形势不容乐观,但国际间学术交流和共享的重要性与必要性仍需多加重视,要加强精准深入的国际合作。
IMG_4023IMG_4839IMG_4805参会情况闭幕式
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