GaAs芯片得到廣泛應(yīng)用
       世界著名的數(shù)字信號芯片制造商CSR公司近日在接受記者采訪時透露，隨著數(shù)字芯片技術(shù)的不斷進步，砷化鎵（galliumarsenide ，   GaAs）半導(dǎo)體芯片將在未來五年中成為無線終端的首選芯片。
        在過去的十幾年中，手機終端的收發(fā)模塊都使用基于CMOS（即互補式金屬氧化物半導(dǎo)體）技術(shù)的芯片。這種芯片的最大優(yōu)勢就是可以在終端掉電之后，保存原有的信息。
       砷化鎵是一種用于制造高速器件的混合物半導(dǎo)體材料，基于GaAs技術(shù)的半導(dǎo)體芯片是最近兩年新興的一種芯片技術(shù)，與傳統(tǒng)的CMOS芯片相比，GaAs半導(dǎo)體芯片消耗功率更低、價格更加低廉，因此，GaAs芯片一問世，就受到了很多終端設(shè)備廠商的青睞，據(jù)了解，目前，安捷倫、德州儀器等一些國際著名企業(yè)已經(jīng)正在開發(fā)基于GaAs芯片的電子產(chǎn)品。
        CSR公司這幾年一種致力于GaAs芯片的開發(fā)，其目的就是為了搶占未來全球GaAs芯片市場份額。CSR公司技術(shù)工程師JamesCollier先生認為，“僅在2006年，全球GaAs芯片市場價格就已經(jīng)達到了創(chuàng)紀錄的四十億美元。從長遠角度來看，GaAs芯片將成為未來無線終端中的首選芯片。GaAs芯片集成了雙極晶體器件和場效電晶體器件的優(yōu)勢，并且通過可選的偏置模式，GaAs芯片可在中低范圍的輸出功率水平下，實現(xiàn)最佳效率。因此，和CMOS芯片相比，GaAs芯片可將平均電流消耗減少75%?！?
       據(jù)了解，砷化鎵化合物半導(dǎo)體材料是國家重點支持尖端技術(shù)，堪稱信息產(chǎn)業(yè)的“心臟”。砷化鎵化合物半導(dǎo)體可用來做超高速、超高頻微波及光纖通訊器件，可廣泛應(yīng)用在無線通信、照明、能源、軍事、醫(yī)療等領(lǐng)域?，F(xiàn)階段砷化鎵化合物半導(dǎo)體芯片的主要應(yīng)用領(lǐng)域有移動通信、光纖通信、高亮度發(fā)光二極管、可見光激光器、近紅外激光器、量子阱大功率激光器、太陽能光伏電池等。
        此前，國內(nèi)尚無砷化鎵化合物半導(dǎo)體芯片產(chǎn)品批量化生產(chǎn)，只有部分研究機構(gòu)有少量的試驗生產(chǎn)，主要提供給研究用和軍工產(chǎn)業(yè)應(yīng)用，砷化鎵化合物半導(dǎo)體芯片的供應(yīng)基本依賴國外進口，市場缺口巨大。隨著我國3G移動通信技術(shù)的發(fā)展、汽車全球定位系統(tǒng)的快速應(yīng)用等，砷化鎵化合物半導(dǎo)體芯片的市場需求越來越大，而砷化鎵化合物半導(dǎo)體技術(shù)本身的不斷發(fā)展，其應(yīng)用領(lǐng)域還將更加廣泛，供需矛盾將會更加突出。

2010年前砷化鎵設(shè)備的防務(wù)市場將持續(xù)走強
      戰(zhàn)略分析網(wǎng)所做的“防務(wù)經(jīng)費增長為化合物半導(dǎo)體提供了強大的市場”報告稱，砷化鎵作為軍用雷達、通信設(shè)備、電子戰(zhàn)設(shè)備和智能彈藥使用的主要材料，在2006年的合同額已超過160億美元，估計項目將持續(xù)到2015年。
        戰(zhàn)略分析網(wǎng)砷化鎵服務(wù)處的主任表示，2006年砷化鎵設(shè)備用于國防的需求與2005年相比增加了9%，在2010年前將持續(xù)增長。但是隨著未來更寬的帶寬、更高的頻率、更強的功率以及作為下一代材料技術(shù)氮化鎵技術(shù)成為采購熱點，砷化鎵市場可能在2009年開始萎縮。他認為，對功率和頻率的新需求將會使人們更傾向于使用氮化鎵而不是砷化鎵作為優(yōu)化技術(shù)，因此預(yù)測氮化鎵將在2010年后成為國防系統(tǒng)的潛在應(yīng)用技術(shù)。

太陽能重大突破  臺達電布局追日砷化鎵
       臺達電日前宣布與美國波音公司旗下專注太陽能產(chǎn)品開發(fā)的Spectrolab共同合作，開發(fā)完成屬于薄膜太陽能之一的III-V族用太陽能接收器模塊的組裝設(shè)計及制程技術(shù)。該案也可稱為臺達電在砷化鎵太陽能光電領(lǐng)域的新布局。
        首先，與臺達電合作的Spectrolab所研發(fā)的砷化鎵太陽能電池，在2006年12月破全球紀錄的研發(fā)出轉(zhuǎn)換率可達41％的太陽能電池，總結(jié)其發(fā)電成本約為目前結(jié)晶矽太陽能發(fā)電系統(tǒng)的38％，在太陽能業(yè)界是十分具震撼性的發(fā)展，畢竟高轉(zhuǎn)換效率就可以減少太陽能發(fā)電面板的舖設(shè)面積，相關(guān)架設(shè)成本會大幅降低，該產(chǎn)品將開擴未來太陽能新領(lǐng)域。
       2006年12月Spectrolab所研發(fā)轉(zhuǎn)換率41％的砷化鎵太陽能電池，若加計其它系統(tǒng)安裝等費用，每瓦電力成本約3美元左右，相較于目前結(jié)晶矽太陽能電池扣除政府補貼，每瓦電力成本為約達8美元，兩者成本有相當(dāng)?shù)牟町?，十分吸引未來太陽能發(fā)電普及后的市場發(fā)展，除了Spectrolab外，其實結(jié)晶矽太陽能電池龍頭廠日本夏普（Sharp）也投入該項研究，轉(zhuǎn)換效率則達36％。
        再者，臺灣的核能研究所投入砷化鎵太陽能電池研究，其轉(zhuǎn)換率約達2527％，而投入封裝領(lǐng)域的有海德威，發(fā)光二極管（LED）廠華上光電轉(zhuǎn)投資的華旭環(huán)能則以系統(tǒng)組裝為主，另再加計臺達電在該領(lǐng)域的布局，可以窺知砷化鎵太陽能光電的發(fā)展?jié)摿?，其實同樣受到再生能源業(yè)者的青睞。
        簡單的說，一般太陽能發(fā)電系統(tǒng)多數(shù)是以架設(shè)面板的方式，被動的吸收陽光，隨著四季、早晚、氣候變化，它可吸收的日光強度不同，發(fā)電量也跟著不同；而砷化鎵的發(fā)電系統(tǒng)有可以追蹤最強陽光照射的動態(tài)系統(tǒng)，再利用聚光方式來創(chuàng)造最高的熱能，并由Spectrolab維持最高轉(zhuǎn)換效率。
多數(shù)人都知道，利用放大鏡來聚集陽光，可以點燃紙張，多接面性砷化鎵（GaAs Multi-junction）的聚光就是利用這個原理，它的發(fā)電系統(tǒng)中，除了有聚光架構(gòu)及透鏡外，也需有一個動態(tài)的追日（Tracking）設(shè)備，追隨著照度最強的陽光而轉(zhuǎn)動，所取的熱能甚至比一般可燃物燃點的溫度還高，所以整個發(fā)電模塊或系統(tǒng)的散熱設(shè)計也是一大考驗，而這部分也是臺達電后續(xù)可望投入的部分。
        一般認為該設(shè)備目前對環(huán)境條件的要求也相對較高，例如云層多的地區(qū)將會因阻撓陽光而使該設(shè)備的發(fā)電效率受影響，目前最佳發(fā)電地區(qū)以沙漠為主，動態(tài)的追日設(shè)備較難忍受潮濕的環(huán)境，較易增加設(shè)備維修費用等。不過，相較于目前缺料的結(jié)晶矽太陽能發(fā)電領(lǐng)域，砷化鎵太陽能發(fā)電領(lǐng)域在轉(zhuǎn)換率及發(fā)電成本上都有極大的發(fā)展?jié)摿?，一旦大量量產(chǎn)及普及后，將會大大改寫整個太陽能發(fā)電系統(tǒng)。[!--empirenews.page--]
        如果從目前的結(jié)晶矽太陽發(fā)電系統(tǒng)直接跳到砷化鎵太陽發(fā)電系統(tǒng)，因為轉(zhuǎn)換效率高出近3倍，所以裝設(shè)的面積大大減少，發(fā)電效率也將快速提升，但若砷化鎵太陽發(fā)電系統(tǒng)受限于環(huán)境因素沒有改善，那么以后沙漠地區(qū)可能成為全球最大的發(fā)電來源。

【相關(guān)鏈接】