Mae lled-ddargludyddion yn gwasanaethu fel conglfaen yr oes wybodaeth, gyda phob fersiwn o ddeunyddiau yn ailddiffinio ffiniau technoleg ddynol. O led-ddargludyddion cenhedlaeth gyntaf sy'n seiliedig ar silicon i ddeunyddiau bandgap ultra-eang y bedwaredd genhedlaeth heddiw, mae pob naid esblygiadol wedi sbarduno datblygiadau trawsnewidiol mewn cyfathrebu, ynni a chyfrifiadura. Drwy ddadansoddi nodweddion a rhesymeg trawsnewid cenedlaethau deunyddiau lled-ddargludyddion presennol, gallwn ragweld cyfeiriadau posibl ar gyfer lled-ddargludyddion y bumed genhedlaeth wrth archwilio llwybrau strategol Tsieina yn y maes cystadleuol hwn.
I. Nodweddion a Rhesymeg Esblygiadol Pedair Cenhedlaeth Lled-ddargludyddion
Lled-ddargludyddion Cenhedlaeth Gyntaf: Oes Sylfaen Silicon-Germaniwm
Nodweddion: Mae lled-ddargludyddion elfennol fel silicon (Si) a germaniwm (Ge) yn cynnig cost-effeithiolrwydd a phrosesau gweithgynhyrchu aeddfed, ond maent yn dioddef o fylchau band cul (Si: 1.12 eV; Ge: 0.67 eV), gan gyfyngu ar oddefgarwch foltedd a pherfformiad amledd uchel.
Cymwysiadau: Cylchedau integredig, celloedd solar, dyfeisiau foltedd isel/amledd isel.
Gyrrwr Pontio: Roedd y galw cynyddol am berfformiad amledd uchel/tymheredd uchel mewn optoelectroneg yn rhagori ar alluoedd silicon.
Lled-ddargludyddion yr Ail Genhedlaeth: Chwyldro Cyfansawdd III-V
Nodweddion: Mae cyfansoddion III-V fel gallium arsenid (GaAs) ac indium ffosffid (InP) yn cynnwys bylchau band ehangach (GaAs: 1.42 eV) a symudedd electronau uchel ar gyfer cymwysiadau RF a ffotonig.
Cymwysiadau: Dyfeisiau RF 5G, deuodau laser, cyfathrebu lloeren.
Heriau: Prinder deunyddiau (digonedd indiwm: 0.001%), elfennau gwenwynig (arsenig), a chostau cynhyrchu uchel.
Gyrrwr Pontio: Roedd cymwysiadau ynni/pŵer yn galw am ddeunyddiau â folteddau chwalfa uwch.
Lled-ddargludyddion Trydydd Genhedlaeth: Chwyldro Ynni Bwlch Band Eang
Nodweddion: Mae silicon carbid (SiC) a gallium nitrid (GaN) yn darparu bylchau band >3eV (SiC:3.2eV; GaN:3.4eV), gyda dargludedd thermol uwchraddol a nodweddion amledd uchel.
Cymwysiadau: trenau pŵer cerbydau trydan, gwrthdroyddion PV, seilwaith 5G.
Manteision: Arbedion ynni o 50%+ a gostyngiad maint o 70% o'i gymharu â silicon.
Gyrrwr Pontio: Mae angen deunyddiau â metrigau perfformiad eithafol ar gyfrifiadura cwantwm/AI.
Lled-ddargludyddion Pedwerydd Genhedlaeth: Ffin Bwlch Band Ultra-Eang
Nodweddion: Mae ocsid galiwm (Ga₂O₃) a diemwnt (C) yn cyflawni bylchau band hyd at 4.8eV, gan gyfuno gwrthiant ymlaen isel iawn â goddefgarwch foltedd dosbarth kV.
Cymwysiadau: ICs foltedd uwch-uchel, synwyryddion UV dwfn, cyfathrebu cwantwm.
Datblygiadau arloesol: Mae dyfeisiau Ga₂O₃ yn gwrthsefyll >8kV, gan dreblu effeithlonrwydd SiC.
Rhesymeg Esblygiadol: Mae angen cynnydd perfformiad ar raddfa cwantwm i oresgyn cyfyngiadau ffisegol.
I. Tueddiadau Lled-ddargludyddion y Pumed Genhedlaeth: Deunyddiau Cwantwm a Phensaernïaeth 2D
Mae fectorau datblygu posibl yn cynnwys:
1. Ynysyddion Topolegol: Mae dargludiad arwyneb gydag inswleiddio swmp yn galluogi electroneg heb golled.
2. Deunyddiau 2D: Mae graffin/MoS₂ yn cynnig ymateb amledd THz a chydnawsedd electroneg hyblyg.
3. Dotiau Cwantwm a Chrisialau Ffotonig: Mae peirianneg bylchau band yn galluogi integreiddio optoelectronig-thermol.
4. Bio-Lled-ddargludyddion: mae deunyddiau hunan-gydosod sy'n seiliedig ar DNA/protein yn pontio bioleg ac electroneg.
5. Prif Gyrwyr: AI, rhyngwynebau ymennydd-cyfrifiadur, a gofynion uwchddargludedd tymheredd ystafell.
II. Cyfleoedd Lled-ddargludyddion Tsieina: O Ddilynwr i Arweinydd
1. Arloesiadau Technolegol
• 3ydd Gen: Cynhyrchu màs swbstradau SiC 8 modfedd; MOSFETau SiC gradd modurol mewn cerbydau BYD
• 4ydd Gen: Datblygiadau arloesol epitacsi Ga₂O₃ 8 modfedd gan XUPT a CETC46
2. Cymorth Polisi
• Mae'r 14eg Cynllun Pum Mlynedd yn blaenoriaethu lled-ddargludyddion 3ydd genhedlaeth
• Sefydlwyd cronfeydd diwydiannol taleithiol gwerth cant biliwn yuan
• Cerrig milltir Dyfeisiau GaN 6-8 modfedd a transistorau Ga₂O₃ wedi'u rhestru ymhlith y 10 datblygiad technoleg gorau yn 2024
III. Heriau ac Atebion Strategol
1. Tagfeydd Technegol
• Twf Grisial: Cynnyrch isel ar gyfer boules diamedr mawr (e.e., cracio Ga₂O₃)
• Safonau Dibynadwyedd: Diffyg protocolau sefydledig ar gyfer profion heneiddio pŵer uchel/amledd uchel
2. Bylchau yn y Gadwyn Gyflenwi
• Offer: <20% o gynnwys domestig ar gyfer tyfwyr crisial SiC
• Mabwysiadu: Dewis i lawr yr afon ar gyfer cydrannau a fewnforir
3. Llwybrau Strategol
• Cydweithrediad Diwydiant-Academaidd: Wedi'i fodelu ar ôl y “Gynghrair Lled-ddargludyddion Trydydd Genhedlaeth”
• Ffocws Cilfach: Blaenoriaethu marchnadoedd cyfathrebu cwantwm/ynni newydd
• Datblygu Talent: Sefydlu rhaglenni academaidd “Gwyddoniaeth a Pheirianneg Sglodion”
O silicon i Ga₂O₃, mae esblygiad lled-ddargludyddion yn cofnodi buddugoliaeth dynoliaeth dros derfynau ffisegol. Mae cyfle Tsieina yn gorwedd mewn meistroli deunyddiau pedwaredd genhedlaeth wrth arloesi arloesiadau pumed genhedlaeth. Fel y nododd yr Academig Yang Deren: “Mae arloesi gwirioneddol yn gofyn am greu llwybrau anhysbys.” Bydd synergedd polisi, cyfalaf a thechnoleg yn pennu tynged lled-ddargludyddion Tsieina.
Mae XKH wedi dod i'r amlwg fel darparwr atebion integredig fertigol sy'n arbenigo mewn deunyddiau lled-ddargludyddion uwch ar draws cenedlaethau technoleg lluosog. Gyda chymwyseddau craidd sy'n cwmpasu twf crisialau, prosesu manwl gywir, a thechnolegau cotio swyddogaethol, mae XKH yn darparu swbstradau perfformiad uchel a waferi epitacsial ar gyfer cymwysiadau arloesol mewn electroneg pŵer, cyfathrebu RF, a systemau optoelectronig. Mae ein hecosystem gweithgynhyrchu yn cwmpasu prosesau perchnogol ar gyfer cynhyrchu waferi silicon carbid a gallium nitrid 4-8 modfedd gyda rheolaeth ddiffygion sy'n arwain y diwydiant, gan gynnal rhaglenni Ymchwil a Datblygu gweithredol mewn deunyddiau bandgap ultra-eang sy'n dod i'r amlwg gan gynnwys lled-ddargludyddion ocsid a diemwnt gallium. Trwy gydweithrediadau strategol â sefydliadau ymchwil a gweithgynhyrchwyr offer blaenllaw, mae XKH wedi datblygu platfform cynhyrchu hyblyg sy'n gallu cefnogi gweithgynhyrchu cyfaint uchel o gynhyrchion safonol a datblygiad arbenigol o atebion deunydd wedi'u haddasu. Mae arbenigedd technegol XKH yn canolbwyntio ar fynd i'r afael â heriau diwydiant critigol megis gwella unffurfiaeth wafer ar gyfer dyfeisiau pŵer, gwella rheolaeth thermol mewn cymwysiadau RF, a datblygu heterostrwythurau newydd ar gyfer dyfeisiau ffotonig y genhedlaeth nesaf. Drwy gyfuno gwyddoniaeth ddeunyddiau uwch â galluoedd peirianneg fanwl gywir, mae XKH yn galluogi cwsmeriaid i oresgyn cyfyngiadau perfformiad mewn cymwysiadau amledd uchel, pŵer uchel, ac amgylcheddau eithafol wrth gefnogi trawsnewidiad y diwydiant lled-ddargludyddion domestig tuag at annibyniaeth fwy yn y gadwyn gyflenwi.
Dyma wafer saffir 12 modfedd a swbstrad SiC 12 modfedd XKH:
Amser postio: Mehefin-06-2025