半導體第三代材料氮化鎵能用來製造CPU嗎?

天賜淡淡的二


目前不能,至於以後能不能還不好說。這個材料目前相對來說比較新,處於概念誕生初期的一個炒作階段,就像當初石墨烯電池一樣,最終能在哪些領域使用,很大程度上取決於材料本身的成本和其壽命等素質。

GaN材料本身確實具有很多優勢,適合作為新一代半導體材料使用,但是代替全部現有半導體並不現實,半導體的分類裡面範圍非常廣,涵蓋的領域也十分豐富,一般某一類半導體材料會比較適用於一個到幾個領域,因為可以最大限度發揮其優勢,但是佔據全部市場的還不存在 。所以GaN也是一樣的,它只能取代它的市場裡面的傳統材料,CPU不屬於這個市場裡面。


榻榻米的榻榻


2018年美國國家航空航天局(NASA)授予亞利桑那州立大學電子和計算機工程專家趙宇傑(沒錯,是華人科學家)一份合同,合同價值75萬美元,讓其開發氮化鎵CPU,以用於太空探索。

用氮化鎵做CPU相比用硅做CPU,最大的有點是速度快。因為氮化鎵半導體電子遷移率高,使得晶體管的開關速度快,所以做成的CPU速度快,遠遠超過硅CPU。

不過,用氮化鎵做CPU只是試驗階段,現在更多的是利用氮化鎵禁帶寬度大、導熱率高,GaN器件可在200℃以上的高溫下工作,能夠承載更高的能量密度的特點,用氮化鎵製作的芯片主要用做電源芯片、5G射頻前端部件等。

簡單說,氮化鎵可以做CPU,但還處於試驗階段,未到量產時候。


魔鐵的世界


●目前半導體第三代氮化鎵材料無法制造出CPU芯片。個人觀點認為,以後製造芯片的材料為目前美國人要求我國公開技術的量子處理器。這方面我國已經走到世界高科技前沿。到時候要徹底改變半導體及其應用方面唯有龍的傳人而不是美國人了。美國人中沒有中國人它什麼都搞不出來。泱泱大國人才濟濟,中國加油引領世界。


不過,現在階段GaN材料的研究與應用仍然是全球半導體研究的前沿和熱點,是研製微電子器件、光電子器件的新型半導體材料,並與SIC、金剛石等半導體材料一起,被譽為是繼第一代Ge、Si半導體材料、第二代GaAs、InP化合物半導體材料之後的第三代半導體材料。它具有寬的直接帶隙、強的原子鍵、高的熱導率、化學穩定性好(幾乎不被任何酸腐蝕)等性質和強的抗輻照能力,在光電子、高溫大功率器件和高頻微波器件應用方面有著廣闊的前景。


知足常樂0724


每一種半導體材料都有自己的優缺點,有自己的適合應用的地方和不適合應用的地方。第一,從性能上氮化鎵確實具有大禁帶寬度,高溫和高壓等優良特性,這些特性不一定適合大規模集成電路應用。第二,硅可以實現大尺寸的單晶硅襯底晶圓,單晶質量、尺寸、成本和製造性都是氮化鎵難以實現的。第三,目前已經形成的硅集成電路的產業體系,其他任何半導體材料難以撼動的。第四,目前氮化鎵工藝遠打不到硅幾nm工藝的水平,隨著尺寸縮小,氮化鎵晶體管的一些物理性能和尺寸效應有待考究。因此,氮化鎵不合適目前意義上的CPU。


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浪淘沙3399


在國內,氮化鎵被稱為第三代半導體材料。相比硅,其性能成倍提升,帶來的優勢就是比硅更適合做大功率的器件,體積還更小,功率密度還更大。


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