日企新技術將功率半導體制造成本降低75%
2024/03/14
源自日本東京大學的企業Gaianixx開發出了用於製造調節電壓和電流的功率半導體、名為「中間膜」的材料。可以在廉價的矽基板上疊加碳化矽(SiC)等,預計功率半導體的製造成本將減少75%左右。這有可能推動純電動汽車(EV)等的高性能化。
功率半導體被認為有助於提高純電動汽車的續航里程,促進電子産品的小型化。與屬於主流材料的矽相比,性能更優越的碳化矽、氮化鎵(GaN)、氧化鎵(Ga₂O₃)等的洽購增加。例如,在半導體功能所需的電氣特性方面,碳化矽的性能被認為是矽的約3倍。即使在高溫下,電流也很少洩漏,因此不容易發生誤啟動。
另一方面,這些新材料的供應量很小,每平方釐米基板的價格達到矽(不到100日元)的數倍到400倍。在需求不斷擴大的背景下,控製成本成為緊要課題。
如果使用中間膜,則可在廉價的矽基板上堆疊碳化矽等薄膜。這是因為中間膜會隨著不同材料的原子的排列方式而改變形狀,從而防止引發缺陷和性能下降的「變形」的發生。與將薄膜疊加在相同材料的基板上的傳統方法相比,製造成本可降至約四分之一。
Gaianixx的中間膜有助於降低製造成本 |
Gaianixx將在2025年之前形成年産約2萬枚中間膜的産能。通過以風投公司JIC Venture Growth Investments和Alconix Ventures等為受讓方的洽特定人增資,籌集了3.5億日元,用於量産投資。
Gaianixx的首席科學官(CSO)木島健還擔任東京大學特任研究員,一直在開發調整不同材料的原子結構錯位的中間膜。此次運用了30多年的研究成果。
首先瞄準日本國內大型半導體廠商的需求,還考慮向海外廠商銷售。該公司社長兼首席執行官(CEO)中尾健人認為,「如果能夠使用更多的新材料,就能加速新一代功率半導體的普及」。
富士經濟的估算顯示,由碳化矽等製造的新一代半導體的世界市場規模到2035年將達到3.4579萬億日元,增至2023年的8.8倍。為了抓住增長市場,初創企業正在展開行動。
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