射頻/功率/光源應(yīng)用護(hù)航化合物半導(dǎo)體前景可期

 在車用高功率半導(dǎo)體、光源與射頻(RF)三大應(yīng)用需求加持下，化合物半導(dǎo)體(Compound Semiconductor, CS)將有遠(yuǎn)優(yōu)于單晶半導(dǎo)體的成長速度。根據(jù)Strategy Analytice與SEMI的報告指出，化合物半導(dǎo)體市場規(guī)模預(yù)計將在2020年成長至440億美元，年復(fù)合成長率(CAGR)為12.9%，遠(yuǎn)優(yōu)于矽晶半導(dǎo)體的成長速度。

聯(lián)穎光電砷化鎵技術(shù)開發(fā)副總經(jīng)理兼技術(shù)長林嘉孚表示，化合物半導(dǎo)體發(fā)展與單晶半導(dǎo)體的起步時間幾乎同時，但受限于材料復(fù)雜性等問題，化合物半導(dǎo)體一直以來難以與單晶半導(dǎo)體相以抗衡，導(dǎo)致化合物半導(dǎo)體發(fā)展落后單晶半導(dǎo)體將近二十年之久。

但化合物半導(dǎo)體發(fā)展至今，在材料已日趨成熟，未來發(fā)展無可限量。除了已經(jīng)很成熟的LED之外，未來仍將是化合物半導(dǎo)體最主要的應(yīng)用市場外，射頻通訊、高功率半導(dǎo)體與雷射光源也都有很大的成長空間。

林嘉孚指出，射頻元件的接收到發(fā)送基本上皆屬于高頻訊號，因此從有線到無線網(wǎng)路的射頻元件應(yīng)用，主要都采用化合物半導(dǎo)體元件，包含異質(zhì)接面雙極電晶體(Heterojunction Bipolar Transistor, HBT)、高電子移動率電晶體(pHEMT)、BiHEMT與整合式被動元件(Integrated Passive Device, IPD)等都是射頻的重要技術(shù)。

全球IP流量成長，包含語音、視訊及數(shù)據(jù)網(wǎng)路的匯聚，進(jìn)一步推動數(shù)據(jù)流量的爆炸性成長，對于射頻的通訊連接功能需求隨之而起，驅(qū)動整體化合物半導(dǎo)體市場。

除了射頻元件外，雷射光源如垂直腔表面發(fā)射雷射(Vertical Cavity Surface Emitting Laser, VCSEL)及與電源管理，也是化合物半導(dǎo)體主要應(yīng)用領(lǐng)域。林嘉孚談到，光源應(yīng)用里面最重要的是發(fā)光體雷射技術(shù)，無論是在光通訊、資料中心，甚至手機未來也可能采用VCSEL元件，以實現(xiàn)3D感測或接近感測等功能。

電源管理則是未來綠色能源或太陽能產(chǎn)業(yè)，必要的功能之一。目前電源管理元件大多采用矽晶材料，但在高功率應(yīng)用中，矽晶片的效率遠(yuǎn)不如氮化鎵(GaN)。林嘉孚認(rèn)為，未來的五到十年之內(nèi)，綠能或太陽能產(chǎn)業(yè)將會全面改采用GaN作為替代方案，以減低能源損耗。

整體而言，林嘉孚表示，臺灣半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)擁有植基于矽晶產(chǎn)業(yè)的能力，一路從磊晶成長、制造、封裝、設(shè)計到測試形成一個完整的生態(tài)環(huán)境，未來若將同樣的生態(tài)圈轉(zhuǎn)移至復(fù)合式半導(dǎo)體的話，將建構(gòu)成一個整合度更高的完整供應(yīng)鏈，為臺灣IC產(chǎn)業(yè)發(fā)展推向另一座高峰。