行业观察 | 将半导体器件的性能和效率提升至新高度的“外延”工艺
发布网友
发布时间：2024-05-08 13:12
共1个回答
热心网友
时间：1天前
踏入半导体世界的极致工艺——“外延”技术的深度剖析
在精密科技的舞台上，半导体器件的性能与效率提升至新的高度，全赖于一项关键的制程技术——外延工艺。这项技术如同晶体生长的魔法，让新生的单晶层在外延片上有序延伸，形成具有特定晶向的几微米薄膜，为电子设备的卓越性能奠定了基础。
01 外延工艺的世界
外延，就像单晶宝石的生长，是半导体制造的精密艺术。它在经过精心打磨的单晶衬底上培育出一层与之晶向匹配的单晶层，这层外延层的诞生，使得硅基半导体得以突破性能极限。无论是LED、激光器的光能转换，还是高压场效应管、IGBT的电力驱动，或是高速晶体管和高效太阳能电池，都离不开外延工艺的卓越贡献。
02 外延生长之路
外延生长技术分为同质和异质两种类型：同质外延，如同材料的基因相同，生长出的晶体完美匹配；异质外延，则挑战材料的界限，通过巧妙融合实现异质材料的完美结合。MBE（分子束外延）和MOCVD（金属有机物化学气相沉积）是其中的代表，MBE以原子级精准控制，MOCVD则在高温环境下实现高效生长，各有其独特优势。
03 市场竞争与产业升级
国内半导体外延行业正迎来复苏，市场规模逐年攀升，2022年已达到108.9亿元，其中12英寸外延片占据主导。我国外延片产量和需求的增长，预示着光电、电子电力和微波射频等领域的需求日益增长。全球竞争格局中，中国厂商如晶湛、江苏能华等崭露头角，然而与国际巨头仍有技术差距，但进步明显，有望缩小差距。
04 产业链的动态
外延片作为半导体产业链中的重要一环，上游原材料与设备的供应，中游生产商的创新，下游应用的多元化都对其市场产生深远影响。从新能源汽车到5G通信，每一步发展都拉动着外延片的需求。未来，随着国产化进程的加快，国产外延片厂商如金瑞泓等将扮演更重要的角色，满足日益增长的市场需求。
总结
外延设备市场的增长趋势明显，预计复合年增长率将达到20%，得益于新兴应用的推动。国内企业在外延片领域布局日趋完善，但技术挑战与市场潜力并存。随着下游产业的蓬勃发展，半导体硅外延片的需求将持续攀升，而国产化和技术创新将是推动市场前进的关键动力。截至2024年，中国半导体硅外延片市场将面临供应与需求的微妙平衡，这预示着外延片行业将迎来新一轮的增长机遇。
