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碳化硅晶体2020年12月/2021年1月六结超级电池硅PIC绽放氧化镓的光辉前景提供更高电流实现更快产品面世速度Wolfspeed 所有 SiC 模块目前均可提供半桥与六合一配置化合物半导体 2020年12/2021年1月目录Contents2020年12月/2021年1月 编者话 Editors Note04 第三代半导体的赛道及窗口机会 Track and window opportunities for third-generation semiconductors-陆敏 专家访谈 Expert interview30 不平凡之年孕育非凡的“芯愿”An extraordinary year gave birth to marvellous wishes-陆敏关于雅时国际商讯(ACT International)雅时国际商讯（ACT International）成立于1998年，为高速增长的中国市场中广大高技术行业服务。ACT通过它的一系列产品包括杂志和网上出版物、培训、会议和活动为跨国公司及中国企业架设了拓展中国市场的桥梁。ACT的产品包括多种技术杂志和相关的网站，以及各种技术会议，服务于机器视觉设计、电子制造、激光/光电子、射频/微波、化合物半导体、半导体制造、洁净及污染控制、电磁兼容等领域的约二十多万专业读者及与会者。ACT 亦是若干世界领先技术出版社及展会的销售代表。ACT总部在香港，在北京、上海、深圳和武汉设有联络处。.hkAbout ACT International Media GroupACT International,established 1998,serves a wide range of high technology sectors in the high-growth China market.Through its range of products-including magazines and online publishing,training,conferences and events-ACT delivers proven access to the China market for international marketing companies and local enterprises.ACTs portfolio includes multiple technical magazine titles and related websites plus a range of conferences serving more than 200,000 professional readers and audiences in fields of electronic manufacturing,machine vision system design,laser/photonics,RF/microwave,cleanroom and contamination control,compound semiconductor,semiconductor manufacturing and electromagnetic compatibility.ACT International is also the sales representative for a number of world leading technical publishers and event organizers.ACT is headquartered in Hong Kong and operates liaison offices in Beijing,Shanghai,Shenzhen and W.hk 技术Technology40 绽放氧化镓的光辉前景 Unleashing the promise of gallium oxide-WENSHEN LI,ZONGYANG HU,KAZUKI NOMOTO,DEBDEEP JENA和HUILI GRACE XING，康奈尔大学 封面故事 Cover Story5 从1995年到2020年化合物半导体大事回顾 Retrospective:Looking back at the biggest stories from the last 25 years在过去的25年中，我们取得的成就举世瞩目。我们发明了多种器件，开发了多种应用广泛且价值极高的芯片技术。其中包括：氮化镓基蓝光、绿光激光器及其衍生光电器件，一系列氧化镓功率器件；大规模量产的大功率LED用于显示屏背光源及白光照明灯泡；碳化硅二极管和晶体管的商品化正在推动电路效率的提高；已经由砷化镓晶圆厂生产出数十亿的放大器用于手机的关键零部件。接下来让我们细细品味吧，了解每一个里程碑和它背后的故事，那就从1995年这本杂志首次亮相的时候开始。-RICHARD STEVENSON化合物半导体 2020年12/2021年1月60 广告索引 Advertisement Index目录Contents2020年12月/2021年1月关于化合物半导体化合物半导体中国版(CSC)是全球最重要和最权威的杂志Compound Semiconductor的“姐妹”杂志，亦是中国唯一专注于化合物半导体产业的权威杂志，重点介绍国外先进技术和产业化经验，促进国内产业发展，为国内读者提供化合物半导体行业的专业知识。内容涵盖晶体的特性研究，器件结构的设计，生产中用到的材料、设备、软件、测量、厂房设施，以及有关市场分析和动态。About Compound Semiconductor ChinaCompound Semiconductor China(CSC)is thesister title to Compound Semiconductor-the worlds most respected and authoritative publication.It is also the unique and authoritative publication dedicated to the Compound Semiconductor industry in China,introduce advanced global technology information and manufacturing experience,support the growth of the industry in the China market.Our content covers the technology development of crystal characteristic,design of IC structure,and materials,equipment,software,metrology,facilities for manufacturing,as well as market analysis&trends.46 开拓SiC衬底生产Opening up SiC substrate production-SANTHANARAGHAVAN PARTHASARATHY，GT ADVANCED TECHNOLOGIES51 膜点亮硅光子学Membranes light up silicon photonics-TASUROOU HIRAKI，TAKUMA AIHAARA，TAKURO FUJII，KOJI TAKEDA，TAKAAKI KAKITSUKA，TAI TSUCHIZAWA，SHINJI MATSUO，NTT 公司56 六结超级电池Six-junction super cells-RICHARD STEVENSON注：本期因刊登回顾及专家访谈文章，业界动态和科技前沿栏目暂停一期。51405646编者话|Editors N化合物半导体 2020年12/2021年1月第三代半导体的赛道及窗口机会近年来，第三代半导体备注产业、资本及政府的关注。据不完全统计，2019 年国内涉及碳化硅的投资项目总体量达 300 亿（人民币），2020 年截至到11 月底国内涉及第三代半导体（主要是碳化硅，包括部分氮化镓）的投资项目总体量达 900 亿（人民币），这其中典型的具有引导意义的投资项目包括：华为哈勃投资碳化硅材料龙头企业天科合达、山东天岳及翰天天成；大基金投资天科合达及世纪金光。国际上在第三代半导体领域，产业扩产及资本运作也很活跃。碳化硅世界龙头企业 Cree 在近几年先后卖掉了它的主营业务照明及LED 版块，收购了英飞凌的微波射频版块，先期已投资 10 亿美元扩产，企在大力发展 8 英寸车规级碳化硅产业链，计划材料产能扩大 30 倍（完成后年产能达千万片庞大体量），器件产能扩大 18 倍，可见 Cree 已将发展重点专注在第三代半导体的功率应用领域，因为这正是第三代半导体最具发展潜力及市场空间的方向。其他公司如-及 SiCrystal（已被罗姆收购）也都发布了相应的扩产计划。我们知道，相比于第一、二代半导体，我国第三代半导体技术与国际先进水平虽然没有大的代际级别的差距，但是也至少有 5 年以上的距离，这主要表现在材料的尺寸及品质上，器件的性能、良率，和模块封装的可靠性及电路拓扑应用的实战技术上等。这些差距都会直接影响到产业应用的拓展及市场占有率。众所周知，民用功率器件应用主要分 3 个层次，消费级、工业级和车规级，消费级对器件的可靠性要求最低，车规级最高，因此进入供应链名单门槛最高，客户认证周期最长。故此，我国的差距就会直接影响到我国第三代半导体材料及其器件进入车规应用，而新能源汽车应用恰恰是第三代半导体应用的最大蓝海市场（将来器件年市场估计最大可达 500 亿美元）。去年第三代半导体电力电子器件市场共 5.8 亿美元（碳化硅 5 亿，氮化镓 0.8亿），微波射频器件市场 6.4 亿美元。今年预计电子器件市场共 8 亿美元（碳化硅 7 亿，氮化镓 1 亿），微波射频器件市场 20 亿美元（快速增长源于 5G 基站建设的高速度）。我国企业所占的市场份额应该在 10%之内。市场需求正在以较高的速度快速释放，而我们又面临着国际先进技术及庞大产能的竞争，我们的竞争优势何在？我们的赛道机会在何处？我们的窗口机会在哪里？都值得我们深思，我们国内企业应该联合起来，形成竞争合力，在Cree 的产能没有释放出来之前，定位好我们的相对优势赛道，打攻坚战，迅速占领相关市场。否则重复同质化建设，盲目大而全扩张，恶性竞争，必将是“红海一片，一地鸡毛”！陆敏社长 Publisher麦协林 Adonis M.hk主编 Editor in Chief陆敏 Min LuMinL.hk出版社 Publishing House雅时国际商讯 ACT International 香港九龙 B,13/F,Por Yen Bldg,长沙湾青山道478号 478 Castle Peak Road,百欣大厦 Cheung Sha Wan,13楼B室 Kowloon,Hong KongTel:(852)2838 6298Fax:[phone]北京 BeijingTel/Fax:[phone]上海 ShanghaiTel:86 21 62511200Fax:[phone]深圳 ShenzhenTel:86 755 25988571Fax:[phone]武汉 WuhanTel:86 27 59233884UK OfficeAngel BusinessCommunications Ltd.6 Bow Court,Fletchworth Gate,Burnsall Road,Coventry,CV56SP,UKTel:[phone]Chief Operating OfficerStephen WTel:[phone] 2021 版权所有 翻印必究回顾|Retrospective:1995-化合物半导体 2020年12/2021年1月AI+AOI 双引擎，智检半导体各环节1995-2020化合物半导体化合物半导体 2020年12/2021年1月此专栏由昂坤视觉(北京)科技有限公司独家赞助出版，感谢昂坤视觉对化合物半导体行业发展的支持！大 事 记回顾|Retrospective:1995-化合物半导体 2020年12/2021年1月viperRTC，先进的 MOCVD 在线监测系统的日亚公司（Nichia）和德国雷根斯堡的欧司朗光电半导体。中村修二的激光突破发生在 1995 年底，12月 12 日报到了新闻。当月晚些时候，日亚公司最伟大的工程师出现在电视上，在一个全国性的晚间新闻广播中，展示了他出色的新器件。到了 1996 年初，有关激光二极管的细节开始出现在科学媒体上。日本应用物理学杂志上的一篇论文描述了在蓝宝石衬底上生长的宽 30m，长1500m 的条形激光器。发射波长为 417 nm，具有一个包含 26 个量子阱的有源区，每个量子阱由2.5nm 厚的 In 0.2Ga0.8N 层制成。为了使它正常发射激光，需要将电压调高到 34 V。在更高的电压下以脉冲模式驱动，该芯片产生了 200 mW 以上的输出。令人兴奋的是，在运行两个小时后，该激光器没有显示出退化的迹象。在激光二极管问世之前，整个光电行业对这种短波长激光二极管的杀手级应用几乎没有怀疑。那时，大多数音乐爱好者都购买了 CD，VHS 刻录机正处于被 DVD 播放器取代的边缘，蓝紫色激光使存储密度提高了五倍，更清晰的画质时代即将到来。一些希望在家中观看高清电影的人们是新一代光盘播放器的狂热支持者，但他们度过了一段非常艰难的时期。早期的使用者被卷入 HD DVD派和蓝光派的格式之战。当这一问题得到解决后，允许客户为于 2003 年在日本上架的首批蓝光播放器买单，随之而来的便是更多的挫败感，这些早期的支持者在数年后才等到首款产品的推出。1995 年：璀璨的激光1995 年夏季，高效蓝色 LED 的开拓者中村修二（Shuji Nakamura）已经成为业界名人。在1993 年发明了该器件之后，他通过为该发光芯片设定更高的性能基准而备受关注。这些成就奠定了他在技术殿堂中的地位，也带来了许多赞誉，其中最重要的是 2014 年的诺贝尔物理学奖。但让中村修二更高兴的是，他的工作为照明革命奠定了基础。中村修二因对氮化镓 LED 的贡献而闻名，但这不是他唯一一个广泛应用的发明。他也是氮化镓 LED 的相关技术举世震惊的氮化镓激光二极管的发明者。在当时，距离氮化镓 LED 被引进后的 25 年内，尽管制造商们每月可以制造数百万个氮化镓 LED，但可以批量生产氮化镓激光二极管的制造商仅有两家：中村修二在 1990 年代效力在过去的 25 年中，我们取得的成就举世瞩目。我们发明了多种器件，开发了多种应用广泛且价值极高的芯片技术。其中包括：氮化镓基蓝光、绿光激光器及其衍生光电器件，一系列氧化镓功率器件；大规模量产的大功率LED 用于显示屏背光源及白光照明灯泡；碳化硅二极管和晶体管的商品化正在推动电路效率的提高；已经由砷化镓晶圆厂生产出数十亿的放大器用于手机的关键零部件。接下来让我们细细品味吧，了解每一个里程碑和它背后的故事，那就从 1995 年这本杂志首次亮相的时候开始。高效氮化镓 LED和氮化镓激光器的发明者中村修二（Shuji Nakamura）与 日 亚 化 学 的 创 始人小川伸夫（N o b u o Ogawa）。来源：Bob Johnstone。回顾|Retrospective:1995-化合物半导体 2020年12/2021年1月AI+AOI 双引擎，智检半导体各环节幸运的是，随后的好年景为蓝色激光二极管提供了一个不断增长，利润丰厚的市场。自那时以后，流媒体服务的日益普及将蓝光播放器的销售送到终点。但随着这扇门关闭，其他几扇门也打开了。现在，蓝光激光器与红色和绿色激光器1996 年：光伏技术飞速发展一起部署在彩色投影仪中，它们也被用于铜焊接系统中，应用在吸收最佳点便可实现出色的焊接。也许有一天，激光会代替普通照明中的 LED，也许也会有这样一个时刻，我们会像感激中村修二的 LED 那样感激他发明的 LD。回到 1985 年，当时只有很少有人拥有手机，其中包括一位摩托罗拉高管的妻子 Karen Bertinger，她在加勒比海度假时试图联系丈夫，但电话不通，这使得本应该接到电话的 Barry Bertinger 坚定了对全球无线通信网络的需求。为了实现这一目标，摩托罗拉创立了铱星系统并为其提供资金，通过发射 66 颗卫星（全部置于近地轨道上）来推动电话通信技术的发展。到 1996 年，III-V 光伏制造商正在为生产卫星的供电设备而忙碌着。尽管硅电池仍在太空领域赢得销售，但是单结 GaAs 器件正处于上升趋势。一开始单结砷化镓器件的效率就要比硅电池高出 25，更重要的是，在同样受到辐射损伤后，其效率仍比硅电池要高出 40至 60。虽然造价是硅电池的五到八倍，但是砷化镓器件因更高的效率而备受青睐。考虑到每颗铱星卫星都需要24 平方米的 GaAs 电池，但比起硅器件，使用砷化镓电池可以显著减少太阳能电池的面积。承接砷化镓太阳能电池订单的是加利福尼亚州的两家光伏制造商：Spectrolab 和 Tecstar。Spectrolab 当时是休斯的子公司，现在隶属于波音公司；而 Tecstar 由于参与了铱星项目，1996年的生产总量为 200,000 个 3 英寸晶圆，相当于140 kW 的功率。工程师在锗衬底上制备这些电池，造价仅为砷化镓的 50%但性能更佳。锗的使用为原材料制造商带来了很多生意，高纯度多晶锗的价格飙升，在短短 18 个月内上涨了 7 倍。并且使得业内领先的两家衬底制造商销量大增，即美国 Eagle Pitcher 公司和比利时 outfit Union Minire，即现在的 Umicore。1996 年，锗衬底的消耗总量在 30万到 50 万片之间，尺寸从 1.5 英寸到 4 英寸不等。1998 年 11 月 1 日，铱星网络被受热议，美国副总统阿尔 戈尔（Al Gore）与亚历山大格雷厄姆 贝尔（Alexander Graham Bell）的曾孙吉尔伯特 格罗夫纳（Gilbert Grosvenor）进行了首次通话。但是，如此大阵势的宣传也没有带动铱星业务，潜在的客户拒绝为这款手机支付 2500 美元。价格降至 1495 美元，服务成本削减至三分之二，都没能扭转这一局面，即使到了 1999 年底，铱星也仅有 1 万 5 千个用户，与预期的 50 万相去甚远，随后不可避免地申请破产了。这项失败的业务给光伏制造商 Tecstar 造成了巨大的损失。Tecstar 在 2001 年试图进军 LED外延片领域，但多元化经营并不顺利。2002 年，Tecstar 的管理层决定到此为止，以 2100 万美元的价格将太阳能部门出售给 Emcore。如今，这项技术已由 SolAero 掌握，该公司于 2014 年底通过拍得 Emcore 的太阳能业务而成立。旨在提供全球蜂窝覆盖范围的铱星项目拥有66颗卫星，每颗卫星需要24 m2的砷化镓太阳能电池，为III-V光伏产业带来了可观的收入。图片来源：Eric Long，National Air and Space Museum,Smithsonian Institution。回顾|Retrospective:1995-化合物半导体 2020年12/2021年1月viperRTC，先进的 MOCVD 在线监测系统1997 年：砷化镓的增长1998 年：神话般的晶圆厂拥有一部移动电话在九十年代初并不普遍，但在 2000 年之际已经变为常态。手机的普及促进了砷化镓微电子器件生产商的销售，推动了几家公司实现里程碑式的突破，包括：1997 年 RFMD发行股票，Rockwell 的 HBT 出货量达到 200 万颗以及 Anadigics 砷化镓集成电路的销售量达到 100 万个。RFMD 现为 Qorvo 公司的一部分，最初是砷化镓 MESFET，硅双极型器件和 HBT 的无晶圆厂供应商，贡献了 85%的销售额。随着对后者的需求激增，RFMD 很难跟上供应节奏，错失了与高通公司的重要合同。为了防止这种情况再次发生，九十年代末，RFMD 在北卡罗来纳州的 Greesnsboro 建造了 4英寸 GaAs 晶圆厂。厂房分两期建设，年生产量从最初的 10,000 个晶圆到最终的 25,000 个。该设施的资金来 IPO，由 RFMD 的 HBT 晶圆供应商 TRW 公司提供。持有 RFMD 31.1的股份，TRW 成为 RFMD 的最大股东。罗 克 韦 尔 半 导 体 系 统 公 司（Rockwell Semiconductor Systems）因在 90 年代末 HBT 的爆炸性增长而被铭记。在 1996 年初到 1997 年中的 18 个月中，生产量从每月的 1 万片 4 英寸晶圆，猛增了 70 倍，后来通过与 Alpha Industries 的合在您想到大量生产砷化镓（GaAs）微电子器件时，您也可能会想到用于智能手机的异质结双极晶体管（HBTs）。但这并不是已经存在的唯一市场。在电信领域中，激光器、调制器驱动器、多路复用器、多路分解器、跨阻放大器、时钟和数据恢复电路制造中使用了许多 GaAs。在所有这些组件中，GaAs 比硅 CMOS 上获得的更高速度产生了更高的比特率。早在 1998 年，当电信领域的 GaAs 器件热销时，Vitesse 通过建造世界上第一座 6 英寸 GaAs并在 2002 年成立 Skyworks Solutions。这些 HBT的买家包括高通和三星。两者都很看重这类晶体管，因为它具有良好的线性度和高效率的结合，是制造基于 CDMA 技术保证长时间通话手机的理想选择。罗克韦尔（Rockwell）面临来自 Anadigics 公司的竞争，该公司到 1997 年夏季之前就已经出货了超过一百万个支持 CDMA 标准的 GaAs IC。尽管 Rockwell 的大多数 HBT 都已整合到 800 MHz至 900 MHz 频段的电话中，但 Anadigics 的部分产品却是使用 1900 MHz 频段在手机发射机中提供放大功能。MESFET 是基于 Anadigics 核心技术的高频产品，其创造的初衷是为公司取得成功奠定基础，但在未来到来之前，MESFET 导致了公司的衰落。到 90 年代后期，手机制造商已从使用 6 V电池转变为 4.5 V 再降至 3 V，这有利于 HBT 的价格竞争力的提高。到 2000 年代初，Anadigics停止生产 MESFET，通过开发新一代的 HBT 进行反击。它没有使用 AlGaAs 发射极，而是使用InGaP。这项改进提高了 HBT 的可靠性，增强了高温工作能力并改善了线性度。Anadigics 的产品在手机制造商中大受好评，从而使该公司在 3G市场中获得了稳固的份额。晶圆厂来提高产品的产量。与大多数建筑项目一再推迟项目的完成期限不同，Vitesse 在科罗拉多州科罗拉多斯普林斯的工厂比原计划提前了三个多月便完成了建设。第一款采用 GaAs MESFET 技术的产品于 1998 年初下线，并于当年第三季度以 16 种不同的产品为基础，交付了 1500 万美元的芯片。Vitesse 公司，也是全球从 3 英寸到 4 英寸GaAs 生产转变的的引领者，为了进一步降低每个芯片的制造成本，建造了 6 英寸的晶圆厂。尽回顾|Retrospective:1995-化合物半导体 2020年12/2021年1月AI+AOI 双引擎，智检半导体各环节1999 年：完美的结合怎样才能实现理想的结合呢？简而言之，当结果大于其各部分之和时，这样的合并就可称为是完美的结合了。这样的完美结合似乎发生在 1999 年，外延产品国际公司(EPI)与量子外延设计公司(QED)联手创建了 IQE，这是世界上最大的外延晶片供应商。位于宾夕法尼亚州伯利恒的 EPI 公司通过向主要国内市场供应 MBE 生长的晶圆（用于制造电子器件）来建立自己的业务；而总部位于英国的 IQE 一直专注于光电外延晶片，其三分之二的销售额来自欧洲和亚洲。合并后的实体为一些产品提供了双重供应来源，并有望借助两家公司不断发展的业务在全球范围内取得巨大的成功。QED 的销售额以 40%的复合年增长率增长，而 IQE 的销售额以 30%的速度增长。为了应对更大的需求，两个地点都有扩产计划。QED 已经订购了一台能够一次生产多个 6 英寸晶片的 MBE 反应器，最近扩大了设施规模的 EPI 也订购了多晶片金属有机物气相沉积（MOCVD）设备。为了为这些扩张计划提供资金，IQE 在一次首次公开募股（IPO）中筹集了 7000 万美元，于 1999 年夏天在欧洲版的纳斯达克(NASDAQ)Easdaq 上市。从那时起，IQE 巩固了其在外延片市场的领先地位。2006 年，它收购了 Emcore 的 EPI 业务；次年，它收购了新加坡的 MBE Technologies；2012 年，它收购了 RFMD 的 EPI 业务。它还扩大了投资组合。公司在 2009 年增加了实现高质量 GaN 的技术，收购了英国巴斯的 NanoGaN 公司；2010 年收购了华盛顿州斯波坎的 Galaxy 半导体公司，使跨国公司具备了锑基板和红外技术的能力；2012 年，对 Solar Junction 的投资加强了多结太阳能电池方面的专业知识；2018 年，对Translucent 技术的收购提高了晶体稀土氧化物的制备能力，使化合物半导体膜可以在硅晶片上生长。IQE 现在是晶片制造及相关技术领域的庞然大物。管改用更大的晶片后每单位面积的衬底成本增加了 25%，但是最终对芯片的生产成本却降低了40%。在 Vitesse 服务的市场上，它的技术必须继续进步，这样它才能与基于硅 CMOS 的产品保持安全的距离。网络泡沫的破裂造成了残酷的打击，导致Vitesse 的 40Gbit/s 器件的销售崩溃，并且在 90纳米硅工艺技术赶上之前都没有得到恢复。这最终导致 Vitesse 的 GaAs 晶圆厂在 2003 年关闭。在那之后，该公司转移了产品重点，专注于面向地铁、企业和存储市场的硅基器件产品；并利用其 4 英寸的 InP 晶圆厂制造高速电子器件。该公司发展历史的最后篇章永远地定格在了 2015年，这一年它被 MicroSemi 公司收购。即使在今天，6 英寸的晶圆厂也代表着生产GaAs 晶体管的最先进水平。这可能也表明了，在过去的二十年里，芯片制造的进展已经停滞不前。但考虑到这一点：在硅 CMOS 晶圆厂中，晶圆尺寸在 20 世纪最后 30 年的快速进步并没有持续到本世纪，而且可能永远都不会有 450 毫米的硅晶圆厂。对于硅单晶来说，300 毫米的晶圆厂似乎是生产的最佳选择，因为投资任何更大的尺寸都无法获得合适的回报；而对于 GaAs 而言，同样的情况也适用于其 6 英寸的生产线。1999年，英国的EPI和美国的QED合并产生了IQE，IQE在欧洲的纳斯达克上市。回顾|Retrospective:1995-化合物半导体 2020年12/2021年1月viperRTC，先进的 MOCVD 在线监测系统在 20 世纪 90 年代末和 21 世纪初，砷化镓晶圆厂开始向更大的晶圆过渡。TriQuint 在一系列按时间顺序描述的图片中提供了其 6 英尺高的工厂的“证据”，为这场争取获得生产线越来越大的竞争中注入了一些幽默。TriQuint 在 1999年举行的 GaAs ManTech 会议上发布了一则新闻，宣布启动业界第一条 72 英寸晶圆装配线。(左上)TriQuint 随后透露，它的一些工程师一直在疯狂地工作，以防止沉重的举重。“伙计，这些都是些大型的砷化镓晶圆，”一位操作员(上中)评论道。在接下来的图片故事(右上角)中，TriQuint 的一名技术人员评论道：“我不知道发生了什么，它就这么从魔杖上掉了下来！”TriQuint 接着解释了在一家 72 英寸的晶圆厂里，设备维护是如何被证明是一件相当繁琐的事情的。这位设备工程师正在检查蒸发过程中使用的众多中的一个大型真空室(左下)。在最后的新闻稿中(右下)，TriQuint 报道了当第一批成品晶圆通过“硅森林”分发时，72 英寸晶圆工厂是如何的让人激动不已。回顾|Retrospective:1995-化合物半导体 2020年12/2021年1月viperRTC，先进的 MOCVD 在线监测系统2000 年：头晕目眩黄金时代到来之际，互联网流量激增，给光通信基础设施带来了巨大压力。运营商通过增加网络容量来解决这个问题。这创造了一个价值近100 亿美元的光学元件行业，并有望以 40%的复合年增长率增长。III-V 族化合物的光电子产品制造商处于有利地位，可以从这一增长中受益，因为他们的产品占到了这一市场的一半。可以理解的是，疯狂的运营商不想与众多零部件供应商打交道。他们渴望一站式商店，理想的情况是提供可以直接进入他们网络的模块。为了迎合这一需求，收购在零部件行业盛行。1999 年 6 月，由加拿大公司 JDS Optics 和美国公司 Unival 合并而成的 JDS Unival(JDSU)引领了这股收购支出热潮。1999 年底，JDSU 签署了一项价值 4 亿美元的协议，收购了光电探测器制造商EPitaxx，并在 2000 年进行了三笔重大的收购：以 62 亿美元的价格收购了光学镀膜实验室，以150 亿美元的价格收购了 E-T ek Dynamics，以及以 410 亿美元的价格收购了 SDL Lasers。当互联网泡沫在新黄金时代的头几个月开始破裂时，每个人都知道以比年收入高出许多倍的价格去收购一家公司是多么愚蠢的行为。这使得购买 SDL 成为了一个令人震惊的错误，JDSU 为此支付了相当于其年收入 142 倍的金额。任何关于世界新秩序的概念在后见之明中都被暴露了出来，这种新秩序在令人眼花缭乱的高潮期横冲直撞，传统经济学卷土重来。2000 年期间，供应链内部开始进行库存调整，压低了利润率。那一年的 6 月 30 日，JDSU报告了令人极度怀疑的有史以来最大的年度亏损-令人瞠目结舌的 561 亿美元(考虑到通货膨胀，它目前排在第四位，仅次于美国在线时代华纳(AOL Time Warner)、美国国际集团(American International Group)和房利美(Fannie Mae)。然而，对于 JDSU 来说，这一损失主要是在账面上。561亿美元中的绝大多数来自与各种收购相关的商誉减记，这些收购主要是全股票交易。对于投资者来说，公司命运的低迷不能这么轻易地置之不理。2000 年 3 月，在分析师的支持下，即开即用的梦想家们在正确的时间、准确的地点领导着一家伟大的公司，这家华尔街的“宠儿”的股价达到了 1200 美元的峰值。再往前走几年，他们已经下降了 99%以上。该公司领导人在股价接近最高点时抛售了部分股票，因而被指控为欺诈和内幕交易。JDSU现在支持“不要起诉我们”代表康涅狄格州的人就是这么做的，他们希望从养老基金中弥补损失。该案件于 2002 年提交，五年后提交法院，管理层被证明没有欺诈行为。到那时，辉煌时期的的公司首席执行官凯文 卡尔霍温(Kevin Kalkhoven)已经退休，其将部分财富用于慈善事业。他还资助了一支赛车队，累计赢得了五场胜利，其中包括 2013 年的印第安纳波利斯 500 大赛(Indianapolis 500)。至于 JDSU，它已不复存在。光学元件业务的长期低迷造成了沉重的损失，该公司裁员80%，关闭了29家工厂。2015年8月，该公司分拆，组建了网络测试和测量专家 Viavi Solutions 和激光制造商 Lumentum。前JDSU首席执行官凯文卡尔霍温(Kevin Kalkhoven)与人共同创立了PKV赛车，后来被称为KV Racing技术。这支车队同时参加了冠军汽车世界系列赛和印地车系列赛，累积了五场胜利，其中包括2013年印第安纳波利斯500大赛。回顾|Retrospective:1995-化合物半导体 2020年12/2021年1月AI+AOI 双引擎，智检半导体各环节2001 年：一个强有力的开始2002 年：手机专用万岁是什么标志着宽禁带电力电子产业的开始？这肯定是英飞凌推出的 SiC 肖特基势垒二极管，这是第一款上市的宽禁带电力电子产品。当这款器件在 2001 年首次亮相时，它填补了市场的空白。为了避免在高温下会进一步加剧的非常高的泄漏电流，硅和砷化镓肖特基势垒二极管被局限于 250V 以下的阻断电压。英飞凌的两个新器件在承载高达 1A 的情况下可以处理300V 和 600V 的电压，而且在散热方面要好得多，这使得它们在电源应用方面具有很大的优势。英飞凌在其位于奥地利维拉赫的工厂用 2 英寸的碳化硅晶片制造这些器件，目标是工作在200 瓦到 1000 瓦之间的电源。在这种方式下，该公司的二极管被用于服务器和无线基站。那些愿意从硅二极管转换到碳化硅二极管的设计师得到了丰厚的回报。他们的电源更可靠，效率更高，而且可以更小更轻，因为 SiC 二极管允许提高工作频率，从而为减少无源元件的尺寸和重量打开了大门。英飞凌的第一代碳化硅二极管采用了一种简单的架构，选择这种架构是为了尽量降低由昂贵化合物半导体行业永远不应该被指责把所有的鸡蛋都放在了一个篮子里。但在本世纪初，它肯定把它最大的两个放在了那里。当时的手机提供了杀手级应用：LED，用于背光屏幕、照亮键盘和提供相机闪光灯；以及 GaAs 晶体管，用于放大和切换 RF 信号。当手机行业还处于初级阶段时，重点应该放在吸引新客户上。但在短短几年内，努力的范围已经扩大到包括试图吸引用户升级他们的设备。2002 年，最酷的新功能是彩色屏幕、内置相机以及图片和照片信息服务。的 2 英寸碳化硅衬底材料主导的成本。自那以后，衬底的尺寸和质量都在提高，而价格却在相应地下降，二极管也经历了几次迭代，复杂性不断增加。到 2018 年，英飞凌已经发展到了其第六代产品，即能够处理 4 A 至 20 A 电流的650 V SiC 肖特基势垒二极管系列。2001年，随着英飞凌推出SiC肖特基势垒二极管，宽禁带产业应运而生。本世纪初，手机中彩屏的引入帮助推动了LED的销售。回顾|Retrospective:1995-化合物半导体 2020年12/2021年1月viperRTC，先进的 MOCVD 在线监测系统2003 年：电信公司的动荡时期当我们从“非典”疫情中走出来的时候，许多人都在想，经济复苏将会以什么形式出现。我们当然最渴望的是“V”型-也就是说，在大幅下跌之后，还会出现同样大幅的上涨，从而让我们加速进入一个稳定、持续增长的时期。不幸的是，我们所能希望的最好结果可能是“U”，也就是说在我们恢复到原来的好日子之前还会有几个艰难的季度。我们极力避免的是“L”型衰退，即在经济上留下永久性伤疤的衰退。有时，即使整体经济在上升，一些行业还是会经历一个“L”型的走势。这种情况就在本世纪初发生在电信市场的零部件制造商身上，导致了 2003 年的一系列活动。当互联网泡沫开始破裂时，在该行业运营的 III-V 族芯片制造商最初将问题归因于库存调整。然而，到了 2003 年，在订单仍未回升的情况下，问题变得更加明显，真正的问题是长期产能过剩。当工厂易手时，这个问题也无法解决，所有能做的就是潜在地提高生产效率。残酷的现实是，当工厂的数量超过需求时，一些工厂不得不关闭，工人不得不下岗。这一连串的事件可以在 Bookham 的活动中看到。泡沫破裂后不久，它收购了北电网络(Nortel Networks)的光学元件部门和马可尼(Marconi)的