中國繼“量子芯片”量產后，在氮化鎵芯片技術上又一個重大突破。目前，中國氮化鎵芯片制造技術已全面打破美日壟斷，躋身全球第三。2020年9月，全球最大氮化鎵芯片工廠在蘇州建成投產。2022年2月，中科46 所成功制備出我國首顆 6 英寸氧化鎵芯片，達到國際最高水平。目前，國內的快速充電器普遍用上了氮化鎵芯片。
氮化鎵激光器芯片主要干什么用?
氮化鎵被稱作第三代半導體，是當今世界上最具潛力的半導體材料之一，并被預言將會在不久的未來改變世界。
★氮化鎵半導體，自1990年開始常用于發(fā)光二極管。
★2005年12月，德國半導體公司Infineon生產出世界上第一顆氮化鎵芯片。
★2008年8月，美國科銳公司（Cree）生產出世界上第一個商業(yè)化的氮化鎵芯片。
★2014年，日本和美國教授因發(fā)明藍光LED而獲得當年的諾貝爾物理獎。
★2017年11月，英諾賽科(珠海)科技有限公司自主研發(fā)的中國首條8英寸硅基氮化鎵生產線在珠海投產。
★2023年3月，中國首條氮化鎵激光器芯片生產線在廣西投產。
該氮化鎵激光器目前覆蓋近紫外（375 nm）至綠光（532 nm）的波長范圍，相比于傳統(tǒng)半導體激光器，氮化鎵激光器具有光譜范圍廣、熱調制頻率高、穩(wěn)定性好等優(yōu)勢，在照明、顯示、金屬加工、國防、航天航空、量子通信等領域有廣泛用途。
該技術來自北京大學研發(fā)團隊20多年的刻苦攻關，在數十項國家級和省部級科研項目的大力支持下，攻克了氮化鎵半導體激光器相關的主要科學和技術問題，建立了芯片制備技術中的8大核心工藝，打破國外企業(yè)長期的技術壟斷，有力實現“彎道超車”。
中國第三代半導體氮化鎵芯片打破美日壟斷
2021年，發(fā)展第三代半導體寫入國家“十四五”規(guī)劃、列為國家戰(zhàn)略，作為第三代半導體中最有代表性的氮化鎵材料，被廣泛地應用于激光顯示、電動汽車、5G通訊、航空航天、雷達等重要領域。
目前，全球氮化鎵芯片生產主要集中在中國、美國、日本、韓國、德國等國。其中，中國的氮化鎵芯片生產企業(yè)快速崛起，在全球市場上份量越來越重。
從全球專利技術申請情況看，目前，全球氮化鎵半導體芯片專利申請的第一大技術來源國是日本，占比高達33.22%。其次是中國，占比為28.10%。美國專利申請量排名第三，占比為20.63%。
從專利申請趨勢上看，中國在2013—2021年期間一直處于氮化鎵專利申請數量的領先地位，且優(yōu)勢較為明顯。
從全球領先的氮化鎵芯片生產廠家看，第一名：日本住友，市場占有率超過40%；第二名：美國Cree，市場占有率15%；第三名：德國英飛凌，市場占有率10%；第四名：韓國LG，市場占有率6%；第五名：三星，市場占有率為4%。中國領先的有：華潤微、三安光電、士蘭微和聞泰科技等。
未來氮化鎵芯片會不會取代單晶硅芯片?
氮化鎵芯片和單晶硅芯片都有各自的優(yōu)勢和應用場景。
單晶硅芯片是目前最成熟、最廣泛應用的芯片之一，具有低功耗、高穩(wěn)定性和低成本等優(yōu)勢。
氮化鎵芯片則因其高頻率、高效率和高功率密度等優(yōu)點而備受關注，尤其在快速充電、射頻功率放大、太陽能電池板等領域有著廣泛的應用前景。
因此，氮化鎵芯片和單晶硅芯片都有各自的優(yōu)勢和應用場景，并不會互相取代。在未來的發(fā)展中，兩者有望相互補充，共同推動半導體芯片技術的發(fā)展。
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