新興應用推進 寬能隙半導體大步向前

作者: EE Times Taiwan

近年來,由於節能減碳驅動能源、汽車等產業加速轉型,加上5G通訊等新技術導入的推波助瀾,氮化鎵(GaN)、碳化矽(SiC)等寬能隙半導體的重要性及未來性可說是與日俱增…

寬能隙半導體引領永續未來

特斯拉(Tesla)日前宣佈下世代電動車(EV)將大砍75%的碳化矽(SiC)用量,可以說是業界近期最受關注的大事之一。因為SiC就是特斯拉率先用在電動車並帶動相關領域跟進,如今卻拋出用量銳減的震撼彈,引發業界和投資人高度關注,甚至一度導致幾家SiC元件供應商股票下跌。

不過,儘管特斯拉的態度轉彎,也不至於影響碳化矽和氮化鎵(GaN)等寬能隙(WBG)半導體在各領域的應用及其熱度,這從日前TechTaipei系列的一場「寬能隙元件技術暨未來應用趨勢國際產業論壇」座無虛席以及與會工程師與業界專家現場討論的熱度即可見端倪。

特別是因應電動車、工業4.0、再生能源、5G通訊以及全球力倡節能環保的浪潮,具備高電子遷移率、高功率轉換效率、高擊穿電壓等優勢的SiC和GaN等第三類半導體仍然是炙手可熱的議題。

被譽為產業下個明日之星的寬能隙半導體元件可在哪些應用成為主流?哪些新的寬能隙元件電路架構有助於電力系統開發商簡化設計複雜度以及提升系統效率?本期封面故事對此有詳盡的報導。

除了GaN、SiC等半導體元件,美國版編輯在「思維與觀點」中重新探索了鍺(germanium)和矽鍺(SiGe)元件及其應用。儘管不是主流製程,但鍺和矽鍺元件能否捲土重來?是否仍值得期待其技術進步?

業界趨勢單元討論智慧製造相關議題,包括人工智慧(AI)能不能算是擁有智慧財產權(IP)的21世紀發明家與作家?這也是各國政府目前面臨的新課題。軟體定義無線電(SDR)迅速改變了無線電技術的發展歷程,讓許多民用和國防應用從SDR特有的快速創建和更新硬體平台特性中獲益。此外,從新冠肺炎(COVID-19)疫情、晶片短缺到無止境的物流延誤,電子供應鏈持續面對各種顛覆性力量,因而積極擁抱數位化轉型,導入AI來管理供應問題也在此發揮作用。

數位化轉型對於每一家企業的意義各不相同,但對於製造商來說,選擇什麼樣的工業物聯網(IIoT)解決方案,將是其實施歷程中的一個關鍵,也決定了企業與工業4.0的本質關係。另一方面,企業希望能無縫地擴展敏捷性,滿足日益成長的速度與業務整合需求,這也是為什麼所謂「無核心企業」(coreless enterprise)的概念逐漸深入人心。

為了實現永續的智慧製造未來,除了善用數位科技實現數位化升級,零碳轉型也成為疫情後最重要的議題。本期特別報導單元透過TIMTOS 2023的一場「未來製造趨勢論壇」,探索如何在推動數位轉型時兼顧淨零碳排,並同時創造營運成長曲線。為了滿足數位與零碳的未來,重新建構數位和綠色生態系統的競賽已經開跑。

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