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英國為何看好化合物半導體?

2020-11-06
來源:半導體行業觀察

  據資料顯示,英國的計算起源可追溯到1938年的布萊奇利公園。當時的首相Winston Churchill意識到了他們將要做的事情的重要性,為此出臺了一項旨在破解戰時代碼的干預措施,以幫助發展一個全新的行業。

  自此以后,英國在電子科技乃至半導體方面有了巨大的投入,這也讓他們獲得了不少的成就,例如Arm、Imagination和最近在AI芯片領域炙手可熱的Graphcore,都是英國公司。

  但進入最近幾年,英國方面非常看好化合物半導體,他們從1960年代就開始了相關研發。IQE CEO在今年六月甚至呼吁,英國必須建立半導體的“主權能力”,否則英國可能會在化合物半導體的晶圓廠的制造競賽中被拋離,從而影響5G等技術所需的尖端芯片的供應。

  為何他們如此看好這個市場 ?在英國政府資助的 CSA Catapult的戰略發展總監Andy G Sellars看來,化合物半導體在三個重要方面優于硅芯片:速度,功率和光線。它們可以更高效地提供電力,這對于間歇性可再生能源(例如太陽能和風能)所需的電動汽車和靈活的智能電網至關重要。

  它們的速度也更快,這就是為什么數據密集型5G電信網絡和衛星通信需要它們。化合物半導體可以發射和檢測光。磷化銦就是一個很好的例子,他們成功開拓了醫學成像和診斷,光纖通信和量子計算領域的應用。

  Andy G Sellars進一步指出,英國是全球領先的美國以外數量最多的半導體設計公司。在過去的十年中,英國政府已投入近10億英鎊(合13億美元)用于大學對半導體的研究。2017年,Innovate UK創建了CSA Catapult,旨在加快跨多個行業的關鍵技術的開發。

  在他看來,與硅當前的全球格局不一樣,化合物半導體是一個完全不同的供應鏈。首先,有很多不同類型的材料:如碳化硅,磷化銦,砷化鎵,氮化鎵。它們都能被用于不同的應用中,并且歷史上在世界范圍內有不同的發展。因此,仍然有一些定制的利基公司制造化合物半導體。

  此外 ,該行業正在迅速發展。化合物半導體已經占全球半導體市場的15-20%。而且市場正在以10-15%的CAGR(復合年增長率)增長,而硅的增長為6%。數據顯示,2018年,化合物半導體市場價值773億美元左右,英國的份額約為7%,即53億美元。而的目標是大幅增加這一增長速度,并幫助英國為新興技術的關鍵組成部分開發彈性的供應鏈。

  歐美的政府使用TRLs(技術準備水平)來提供資金。TRLs起源于20世紀60年代,當時美國宇航局開發它來描述他們在發展空間計劃的位置。TRLs 1-3是真正的概念性研究,所以在空間計劃的情況下,TRL 1應該是肯尼迪總統說的,他們將送人到月球,并在十年內安全返回;TRLs 4-6將是原型和飛行測試階段;TRLs 7-9是最后一次飛行前的所有檢查。這些水平正被用于制造業,尤其是美國和歐洲政府,以了解它們將資金投向何處。

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  在化合物半導體技術方面擁有55%市場份額的英國IQE公司的公關總監Chris Meadows強調,“20世紀60年代的硅谷聚集了引發數字革命的所有技術。我們有潛力在英國用復合半導體做同樣的事情,通過將該行業的所有部件結合在一起,我們不僅占據了整個垂直供應鏈,而且還占據了從1到6的整個水平TRL鏈。”IQE及其在學術界的合作伙伴及其在南威爾士的公司集群正朝著TRL 1-3邁進。


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