威尼斯官网摩尔定律“极限挑战”:氮化镓3DIC混合集成撬动增|天天棋牌评测网|长
基于硅集成电路的摩尔定律10年前已近乎走到极限ღ★ღ,如何持续提升半导体芯片性能威尼斯官网ღ★ღ,满足新兴需求ღ★ღ,成为行业共同面临的关键问题ღ★ღ。突破摩尔定律的主流方向包括探索新兴半导体材料ღ★ღ,或通过三维堆叠改变传统芯片的二维结构ღ★ღ,提升芯片性能ღ★ღ。
在这场半导体行业的摩尔定律“极限挑战”中ღ★ღ,一家长三角国家技术创新中心支持的科技创新企业ღ★ღ,以第三代半导体材料氮化镓(GaN)为基石ღ★ღ,凭借3DIC异质混合集成技术ღ★ღ,探索超越摩尔定律的新路径ღ★ღ,开辟业务增长新赛道ღ★ღ。
汉骅半导体有限公司是长三角国家技术创新中心首个以“拨投结合”模式支持的重大项目公司澳门人威尼斯ღ★ღ,ღ★ღ。创始人顾星表示ღ★ღ,在宽禁带半导体领域ღ★ღ,中国实现了从追赶到并跑的跨越ღ★ღ,与国际领先水平齐头并进ღ★ღ。今年10月ღ★ღ,依托自研的“超越摩尔GaN Plus”平台ღ★ღ,汉骅半导体成功实现8英寸硅基GaN MicroLED(微型发光二极管)外延及多层堆叠技术的量产ღ★ღ。“产品已经进入快速通道ღ★ღ,我们不仅要在技术上开拓ღ★ღ,更要在良率ღ★ღ、重复性和可靠性上下功夫ღ★ღ。”
以氮化镓ღ★ღ、碳化硅等为代表的第三代半导体材料具有禁带宽度大ღ★ღ、击穿电场高澳门威尼克斯人ღ★ღ,ღ★ღ、热导率高ღ★ღ、电子饱和速率高等优点ღ★ღ。氮化镓的禁带宽度为3.4eV澳门威尼克斯人网站ღ★ღ。ღ★ღ,是硅的3倍多ღ★ღ,因此能够承受更高的电压ღ★ღ,特殊的二维电子结构使其适用于快充等高压ღ★ღ、高频率场景ღ★ღ。在光电领域ღ★ღ,通过禁带调控健康知识ღ★ღ。ღ★ღ,氮化镓的发光可以覆盖蓝色ღ★ღ、绿色ღ★ღ、红色可见光光谱ღ★ღ。
得益于在功率ღ★ღ、光电领域的独特性能ღ★ღ,顾星表示ღ★ღ,氮化镓已成为传统半导体材料的有益补充ღ★ღ,在AI数据中心ღ★ღ、微显示ღ★ღ、光通讯ღ★ღ、高密度功率器件等领域不断突破能力边界ღ★ღ。
氮化镓晶圆通常由衬底和外延层两部分构成ღ★ღ。衬底是器件的支撑材料ღ★ღ,外延层是在衬底上通过特定工艺生长的功能层ღ★ღ。蓝宝石ღ★ღ、碳化硅等衬底本身不具备特定电学性能ღ★ღ,通过MOCVD(金属有机化合物化学气相沉积)设备ღ★ღ,在衬底上生长出微米级的氮化镓外延ღ★ღ,才能实现宽禁带ღ★ღ、高热导率等核心特性ღ★ღ,并根据不同器件性能应用于功率电子及MicroLED领域ღ★ღ。
在汉骅半导体ღ★ღ,技术团队探索构建大尺寸硅基氮化镓材料生长平台ღ★ღ,依靠独有的化合物半导体与硅材料混合集成技术实现芯片3DIC异构混合堆叠ღ★ღ。他们将基于氮化镓光电材料的功能芯片与基于传统CMOS硅集成电路的驱动芯片异质集成ღ★ღ,这种高密度ღ★ღ、高精度的集成让氮化镓半导体突破当前传统集成电路的性能水平ღ★ღ。
今年10月ღ★ღ,汉骅半导体依托自研的“超越摩尔GaN Plus”3DIC平台ღ★ღ,成功实现8英寸硅基GaN MicroLED外延及多层堆叠技术IDM的量产ღ★ღ。尽管衬底上的氮化镓只有几微米厚ღ★ღ,但其中具有上百级的层级ღ★ღ,团队通过改进缓冲层结构设计ღ★ღ、精确调控量子阱ღ★ღ,并减少晶格适配和热适配导致的缺陷ღ★ღ,提升晶体质量ღ★ღ,以此显著提升8英寸硅基GaN MicroLED外延的发光效率和可靠性ღ★ღ。
这些创新不仅让MicroLED的发光效果更好ღ★ღ、更稳定威尼斯官网ღ★ღ,还大大降低了生产成本ღ★ღ,为AR(增强现实)微显示带来新发展ღ★ღ。平台的应用并不局限于氮化镓材料ღ★ღ。顾星介绍ღ★ღ,所谓堆叠技术ღ★ღ,本质是通过电路构建阵列ღ★ღ,快速实现驱动与功能整合ღ★ღ,因此材料范围可涵盖发光材料ღ★ღ、测序材料ღ★ღ、通讯材料等ღ★ღ。平台实现半导体芯片间原子层级的精准对接ღ★ღ,既可以将不同功能模块与驱动模块灵活组合ღ★ღ,又能凭借极致紧密的连接方式减少损耗ღ★ღ,实现芯片的高度集成化与小型化ღ★ღ。
“我们也基于CMOS和氮化镓功率芯片集成阵列型芯片天天棋牌评测网ღ★ღ,实现高效率ღ★ღ、极致的能源管理ღ★ღ,成为AI时代服务器最好的搭档ღ★ღ。最有意义的是很多场景是我们从业人员都想不到的ღ★ღ,但永远会有让人兴奋的点出现ღ★ღ。”顾星说ღ★ღ,这一创新平台打开了想象空间ღ★ღ,它可以突破传统器件的性能边界ღ★ღ,超越摩尔定律ღ★ღ,寻找新兴增长机遇ღ★ღ。
一项技术最终要在市面上胜出ღ★ღ,都必须经由应用牵引与市场检验ღ★ღ。对企业而言ღ★ღ,无论技术多么领先ღ★ღ,如果无法获得市场认可ღ★ღ、实现盈利ღ★ღ,便难以持续发展ღ★ღ。高科技企业不仅需要一丝不苟地打磨技术与产品ღ★ღ,更关键的是要把握市场节点ღ★ღ,以需求牵引推动产品迭代升级ღ★ღ。
“今年以来ღ★ღ,我们国内市场非常火爆天天棋牌评测网ღ★ღ,目前国内市场的增长速度远超海外市场ღ★ღ,增长主要来自智能眼镜ღ★ღ、电源管理ღ★ღ、光通讯应用等ღ★ღ。”顾星表示ღ★ღ,明年智能眼镜将在汉骅业务中占据更大比重ღ★ღ。
当前澳门威斯尼斯人app官方网站ღ★ღ,智能眼镜正打破传统屏幕边界ღ★ღ。2025年上半年ღ★ღ,全球智能眼镜销量较去年同期增长超一倍ღ★ღ。AR微显示屏市场正从OLED(有机发光半导体)和LCoS(硅基液晶)技术向具备超高亮度ღ★ღ、超长寿命和极快响应速度的MicroLED技术转型ღ★ღ。
顾星介绍ღ★ღ,基于氮化镓的MicroLED集成芯片在像素集成密度ღ★ღ、日光干扰ღ★ღ、刷新频率ღ★ღ、功耗四大主要性能上均处于领先地位ღ★ღ。目前汉骅半导体在8英寸硅基GaN MicroLED中成功实现3.75μm工艺量产ღ★ღ,像素密度达1600 PPI(像素密度单位)ღ★ღ,支持车用级使用需求ღ★ღ,键合成品率高达95%以上威尼斯官网ღ★ღ。团队还在研发2.5μm工艺ღ★ღ,预计明年实现小规模量产ღ★ღ,未来2.5μm工艺下的像素密度将提升至2560 PPIღ★ღ,满足高端AR眼镜对超高清显示的需求ღ★ღ。
“最先导入市场的是单色显示眼镜ღ★ღ,估计明年具备提词器ღ★ღ、翻译器的单色显示眼镜会进入量产ღ★ღ。”顾星表示天天棋牌评测网ღ★ღ,在单色显示的高良率与可控成本基础上ღ★ღ,全彩显示是单色显示的进阶升级ღ★ღ。汉骅半导体将红ღ★ღ、绿ღ★ღ、蓝三色MicroLED外延晶圆紧密连接ღ★ღ,解决了传统全彩方案像素密度低和封装复杂的问题ღ★ღ,加速全彩MicroLED商业化进程ღ★ღ。通过3DIC垂直堆叠ღ★ღ,像素密度较现有方案提升300%ღ★ღ,显示精度实现飞跃ღ★ღ,光学引擎及配套模组做到极致小巧ღ★ღ,有效缩小芯片体积ღ★ღ,适配性更强ღ★ღ。
“基于氮化镓材料和3DIC平台的产品已经进入快速通道ღ★ღ。我们不仅要在技术上开拓ღ★ღ,更要在良率ღ★ღ、重复性和可靠性上下功夫ღ★ღ。”顾星坦言ღ★ღ,今天的汉骅依然有大量工作需要打磨ღ★ღ,唯有如此才能在快车道里为下游企业提供关键材料和芯片ღ★ღ,和行业共同快速成长ღ★ღ。
经过7年技术攻关ღ★ღ,如今的汉骅半导体已成功搭建全国首个多维度氮化镓大型技术平台ღ★ღ,建成全国最大ღ★ღ、覆盖维度最全的氮化镓材料生产基地ღ★ღ,实现氮化镓外延片材料量产ღ★ღ。
目前汉骅外延片年产量30万片ღ★ღ,8英寸3DIC芯片产线纳米ღ★ღ。“现在我们的外延生产ღ★ღ、芯片生产全程可以在自己的洁净空间内完成ღ★ღ。”
但任何卓越技术的诞生都绝非坦途ღ★ღ,半导体工艺的发展尤其需要依靠行业知识的长期积累ღ★ღ,没有任何捷径可走ღ★ღ。顾星在宽禁带半导体领域深耕20年ღ★ღ,从2017年创业到2022年首款产品量产ღ★ღ,汉骅氮化镓外延落地生根也走过了五年时间ღ★ღ。
2015年ღ★ღ,彼时尚在海外工作的顾星萌生了回国创业的想法ღ★ღ。但半导体创业早期需要大量资金和硬件设备投入ღ★ღ,顾星不得不为第一笔资金的来源犯愁ღ★ღ。初创团队的普遍做法是寻求社会资本融资ღ★ღ,但投资人通常要求持有相当比例的股权ღ★ღ。然而持有股份占比过低ღ★ღ、话语权不足ღ★ღ,初创企业的未来发展方向将受到极大限制ღ★ღ。
当时有投资人对顾星提出的合作条件是ღ★ღ,团队要在天使轮融资中让渡2/3的股权ღ★ღ,这让他陷入两难境地天天棋牌评测网威尼斯官网ღ★ღ。他既需解决资金问题ღ★ღ,更想守护初创团队的线年秋ღ★ღ,一场海外座谈会让他与江苏省产业技术研究院(简称江苏产研院)相遇ღ★ღ,一次争分夺秒的“车上路演”ღ★ღ,成为项目加速落地的关键转折ღ★ღ。
在那场华人科学家座谈会上ღ★ღ,顾星遇到了江苏产研院院长刘庆ღ★ღ。从刘庆口中他得知了江苏产研院正在着力推动从科技到产业的转化ღ★ღ。借着送刘庆一行去机场的机会ღ★ღ,顾星在车上做起了“项目路演”ღ★ღ,介绍氮化镓材料创业项目的技术特点和应用前景ღ★ღ。顾星团队对于技术的专业执着以及创业的热情ღ★ღ,深深地打动了刘庆ღ★ღ,同时也推动江苏产研院创造性地发明了支持前瞻性引领性技术成果转化的新机制——拨投结合制ღ★ღ。2017年ღ★ღ,江苏产研院与苏州工业园区共同出资ღ★ღ,通过先拨后投ღ★ღ、适度收益ღ★ღ、适时退出的“拨投结合”模式ღ★ღ,支持汉骅半导体落地苏州ღ★ღ。
初创团队面对的是新兴涌现的未来市场天天棋牌评测网ღ★ღ,攻克的是可靠性的严苛认证ღ★ღ,经历着从技术ღ★ღ、市场到客户信任的漫长周期ღ★ღ。“创业之初我们只想着做出价廉物美的产品ღ★ღ,但事实上除了等待合适的市场机会ღ★ღ,没有预料到培育生态ღ★ღ、建立信任的周期如此漫长ღ★ღ。”但顾星认为ღ★ღ,正是这段艰难的跋涉ღ★ღ,让团队等来了市场的成熟ღ★ღ,也等来了意料之外的突破——如今他们的产品不仅应用于功率领域ღ★ღ,更进入AR微显示等新兴领域ღ★ღ,产品性能已达到世界水平ღ★ღ,“中国在宽禁带半导体领域基本可以和国外并驾齐驱ღ★ღ。”
“可以说ღ★ღ,没有长三角国创中心就没有汉骅ღ★ღ。而长三角地区的创新生态为创新企业打开了从技术到市场的双向通道威尼斯官网ღ★ღ。这里不仅有关键原材料和关键设备等上下游配套ღ★ღ,也输送了丰富的人才资源ღ★ღ。我们无需在其他地方另设分公司ღ★ღ,就能通过区域平台灵活整合各地技术力量ღ★ღ,也能为下游企业提供技术咨询ღ★ღ。”
依托上海虹桥枢纽的便利交通ღ★ღ,有时顾星和刚下飞机的客户“约在虹桥见个面ღ★ღ、碰个头”ღ★ღ,喝杯咖啡的工夫ღ★ღ,生意就谈成了ღ★ღ。用于AI电源管理的高密度器件已成为汉骅最新的业务发展方向ღ★ღ,这一发展契机同样来自长三角国创中心ღ★ღ。在长三角国创中心组织的交流会上ღ★ღ,团队捕捉到AI服务器企业面临的技术痛点ღ★ღ,探索以氮化镓工艺突破技术瓶颈ღ★ღ。“在国创中心构建的体系中ღ★ღ,我们获得了非常多的创新资源ღ★ღ。我们很庆幸当初的选择ღ★ღ,才有了我们的今天ღ★ღ。”


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