展望2021之纵慧芯光：更丰富的应用场景

主编前言

 

2020年，我们共同经历了新冠肺炎疫情全球大流行，近200万人悄然离去，尊重生命，尊重科学，团结抗疫成国际共识，武汉封城、长江洪水肆虐、澳洲丛林大火、非洲蝗虫大灾、纳卡地区爆发恶战等都历历在目，可以说，2020年是大灾大难的一年；但这绝不是全部，2020年，我们也共同见证了亚太15国签署RCEP区域自贸合作，提振世界经济信心，SpaceX实现首次商业载人航天飞行，嫦娥五号任务取得圆满成功，在世界经济遭受严重冲击之际中国成为唯一实现正增长的主要经济体。作为拉动经济复苏引擎的半导体行业，在2020年也是敢于担当，成绩不菲：5G落地之年，5nm5G芯片强劲推出，苹果首发了采用台积电5nm工艺制程的A14Bionic，集成118亿晶体管。此后华为与三星也相继发布了麒麟9000系及Exyons1080。云上EDA探索落地，EDA软件商、IC设计企业以及代工厂合作推进，能够适配EDA工具使用需求、拥有大规模算力自动化智能调度以及海量的云资源提供弹性算力支持，直接提升芯片的研发周期和良率，降低芯片设计成本。3D先进封装技术稳步提升，突破了摩尔定律瓶颈，在集成度、性能、功耗等方面优势明显，三星在今年对外宣布了全新的X-Cube3D封装技术已经可以投入使用……当然作为半导体领域的后起之秀，第三代半导体及其他化合物半导体，也是备受关注和亮点多多，下面请听业内各位专家学者细述道来!

 

《化合物半导体》对纵慧芯光销售总监孟祥培的专访

 

纵慧芯光销售总监孟祥培

 

Q：2021年即将到来，面对新的一年，你如何看待化合物半导体行业的发展变化，以及对2020年，有哪些总结和感悟？

 

A：2020年注定会是历史中不平凡的一年，我们是做VCSEL领域的，所以我来谈一下在此领域化合物半导体的发展变化。2020年在消费电子领域VCSEL应用又得到进一步发展，苹果在3月份iPad上采用DToF方案后，在10月份发布的手机上面也引入了DToF方案，苹果在AR方向前进的决心是很大的，将来前置和后置预计都会采用3D方案，VCSEL是3D方案中的核心器件，也将受益于行业的发展，长期向好。在2020年VCSEL领域另外一个重大变化是VCSEL多结技术的成熟，多结技术能够让VCSEL在相同的电流下成倍提升VCSEL的光功率密度，现在纵慧多结方面很好地开发了2结，3结和5结产品，多结产品能够让VCSEL更好地适配更丰富的应用场景，如汽车Lidar等中近距离应用场景，随着VCSEL在Lidar领域的渗透，将极大推进Lidar的量产落地，将促进汽车自动驾驶的发展。相信在2021年VCSEL将在消费电子和汽车电子中均会得到更大的应用和发展。

 

Q：随着5G，新能源汽车，大数据，AI，IoT等技术领域的快速发展，将会为化合物半导体带来诸多机遇，你认为化合物半导体面临哪些挑战与机遇？

A：在机遇方面，未来的世界会变得越来越智能，感知是智能的基础，而光传感是感知的主流方式，VCSEL凭借好的光学质量和稳定性，也将随着技术的进步得到越来越广泛的应用。在挑战方面，市场对VCSEL出现多样化和定制化需求，从器件设计，外延设计，FAB制程工艺和封装工艺等都将出现定制化，这对整个产业链都提出了非常高的要求，所以就需要整个产业链的前沿研究方面更加紧贴一线需求，做好产业链整合，为市场提供性能优异，功能丰富的产品。

 

Q：砷化镓和磷化铟作为第二代半导体的“老兵”，在可见光及红外光电及微波射频领域一直默默贡献重要力量，随着5G通信、人脸识别等新兴应用的推广及普及，“老材料”又被再次引发诸多关注，请贵公司谈谈砷化镓和磷化铟相关技术和未来产业化的发展？

 

A：砷化镓和磷化铟主要用来做功率放大器，微波单片集成电路（PA，MMIC）和有源光器件（VCSEL，DFB等），光接收器件（PD），这些器件是射频组件、3D传感、数据传输等模块的关键元器件，现在产业界正朝着更高频率，更高功率，更高光电转换效率，高更传输速率等方面飞速发展，产业生态已基本建立。但从晶棒提拉，外延结构设计，晶圆生长，器件设计，工艺制造等各个环节来看，完全拥有自主知识产权、国产化的比例还是不高，这个产业国产化市场空间很大，未来希望更多国内的公司能在不同的环节都能有所突破。

 

Q：对于中国化合物半导体行业应该如何学习国际经验，加速产业发展，请谈谈你看法。

 

A：化合物半导体属于资本和技术密集型企业，投入资本高，回报周期长，产业的进步需要整个行业来推动，国内行业具备市场优势，全生态产业链基本齐全，但是在基础材料研究、人才储备和产品品质体系流程规范方面相对国外还有一些差距。相信在半导体行业同仁的共同努力下，一定可以弥补相关短板，最终使得中国的化合物半导体在行业内取得领先。