@businessfocus.io】【下一隻台積電？】第三代半導體乜都得 5G發射站、衞星、電動車快充都要用
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半導體材料備受觸目發展潛力極高，當中第一代的半導體材料由於最為成熟，成本相對便宜。其中包括鍺以及矽。其中比較常見的有各大矽晶片處理器，能應用在不同微電子產業。而第三代半導體則以碳化矽（S...
@businessfocus.io】【下一隻台積電？】第三代半導體乜都得 5G發射站、衞星、電動車快充都要用
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半導體材料備受觸目發展潛力極高，當中第一代的半導體材料由於最為成熟，成本相對便宜。其中包括鍺以及矽。其中比較常見的有各大矽晶片處理器，能應用在不同微電子產業。而第三代半導體則以碳化矽（SiC）以及氮化鎵（GaN）為代表，兩者主要應用在5G 基地台、快充以及電動車充電等相關產品領域。認識新一代半導體，捕捉相關具潛力的公司。更可能有助找到下一隻十倍股。以下將會介紹相關第三代半導體科技應用，以及一些與第三代半導體發展相關的公司，望為觀眾帶來啟示。
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引用英國布里斯托大學物理學家Martin kuball的研究表示，第三代半導體在能量損失較少，傳導電流的能力更佳，尤其使用氮化鎵的物料代替矽等傳統物料，現時已經能減少耗電達20%。第三代半導體無論在耐高溫及耐高壓上，比起以往半導體物料在尺寸及功效上都更優越。尤其在散熱性能上，更適合在現時5G的高頻通訊以及電動車充電產品。當中以Tesla（TSLA.US）的model 3 車中的逆變器就經已使用碳化矽的相關技術。尤其是原有矽晶片必須遠離引擎，減少晶片過熱問題。但氮化鎵（GaN）在高溫耐受上表現出眾，氮化鎵（GaN）取代上一代電子原件，將能夠隨意放在汽車引擎中。相關技術將會直接顛覆未來的汽車設計。
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5G通訊帶動半導體氮化鎵（GaN）在高速成長
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除了大熱電動車領域，推動相關物料高速成長。另外，5G通訊要求晶片具有良好散熱效能。亦因此亦帶動氮化鎵（GaN）在射頻元件（RF）領域的高速成長。一個法國市場研究公司 Yole Développement 報告中預計氮化鎵在射頻元件（RF）滲透率年成長率能高達七成。當中以蘋果公司(NASDAQ：AAPl）的iPhone 作例，據市場調查機構 TechInsights 分析，氮化鎵（GaN）射頻元件占蘋果旗艦手機成本漲幅超過三成，上代iPhone 11 Pro 的射頻元件價值33 美元，成長到 iPhone 12 Pro 的近44美元。現時在消費電子產品中氮化鎵在射頻元件上經已占一席位，根據半導體行業研究調查，表示在新式氮化鎵的通訊半導體在毛利率上能高達40%。
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碳化硅 （SiC）以及氮化鎵（GaN）應用大不相同
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在介紹相關公司之前，應了解第三代半導體中碳化矽（SiC）以及氮化鎵（GaN）在應用上有何不同。現時很多半導體公司發展氮化鎵（GaN）其電壓主要在電壓耐受的不同。雖然兩者同樣有耐高溫耐高壓，在功率上更勝從前。但基於材料特性的不同，兩者應用亦大不相同，在耐受電壓上高於600-650電壓一般會採用碳化矽（SiC）。例如在上述提及特斯拉汽車 (NASDAQ：TSLA）的電動車及5G發射站等。而較低的耐受電壓則多選用氮化鎵（GaN）的技術，例如手提電腦充電器及5G通訊晶片等。然而，依目前技術來說，碳化矽（SiC）的成本較高，因為物料需要更複雜的晶片製程，量化程度亦相對更困難。
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克里科技投資存風險 但有機會跑出
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美國克里科技(NASDAQ:CREE) 有機會因第三代半導體物料而跑出，原因在於這間公司在新一代碳化硅 （SiC）材料中佔據高達60%的市場份額。而这些材料对電動汽車的未来十分重要。而克里科技更計劃到2024年將碳化硅 （SiC）產能提高30倍，並為其氮化鎵（GaN）業務再投資10億美元（近78億港元）。另外，拜登上任後大刀闊斧振興美國半導體的製造能力，更召開會議討論半導體晶片短缺問題。拜登及後有可能為美國半導體公司提供優待政策，使到克里科技等美國半導體公司受益。但值得憂慮的是，根據美國股票投資網站Simply Wall St當中有綜合分析認為，克里科技預計最快大約3年後才達收支平衡。而為了在2024年收支平衡，公司更需要每年增長近80％，才會在3年後產生1.27億美元的利潤。而如果業務以較慢的速度增長，更可能會比預期晚產生盈利。而且公司具相對較高的債務水平達到43%，在投資上存有一定風險。iStock-1280700336
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韓國SK集團積極收購 搶碳化硅全球市占
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韓國的產業通商資源部)在今年二月宣布計劃增加對碳化硅 （SiC）和氮化鎵（GaN）業務的投資支持。希望從2021年起搶占全球碳化硅和氮化鎵市場。而SK集團（KRX:034730)作為韓國第三大跨國企業。這個集團最近亦加強對新一代半導體的投資。2021年1月，SK集團向韓國唯一碳化硅製造商Yes Power Technix投資268億南韓圜（近1.85億港元）以收購其33.6％股權。而未來韓國半導體市場將看到加速增長的趨勢。 此外，在上一年，SK 集團旗下的子公司SK Siltron亦收購美國化工公司杜邦(NASDAQ:DD)的碳化硅晶圓部門。韓國SK集團在近年積極佈局，亦有機會為第三代半導體帶來變天，跟上其他半導體廠商的腳步，成為韓國第三代半導體的領班人。
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Text by BusinessFocus Editorial
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半導體元件物理學 在 交通大學校友會 NCTU Alumni Association Facebook 的最讚貼文
引領全球半導體科研五十年 施敏教授獲頒未來科學大獎
被譽為「華人諾貝爾獎」、每年每獎項均頒百萬美元獎金的未來科學大獎9月12日公布獲獎名單，國立陽明交通大學終身講座施敏教授因提出基礎性的金屬與半導體間載子傳輸理論，引領全球半導體元件開發，獲頒2021未來科學大獎之「數學與電腦科學獎」，11月將於北京受獎。
未來科學大獎成立於2016年，是大中華區第一個由科學家和企業家共同創立的民間科學大獎，設立「數學與電腦科學獎」、「生命科學獎」與「物質科學獎」，授予具科學突破、重要科學發現的科學家。2021未來科學大獎頒獎典禮將於11月登場，國際頂尖科學家將齊聚分享科學成果，探討科學研究發展、洞悉未來趨勢。
施敏教授1963年取得美國史丹福大學電機博士，進入知名研發重鎮貝爾實驗室(Bell Labs) 。但在1968-1969年度，特別請長假回國，指導他的第一位博士生張俊彥(我國第一位工學博士)，提出金屬與半導體間的電荷流動理論和傳輸模式，奠基過去五十年在積體電路元件中最為關鍵之歐姆與蕭特基接觸，使得晶片產業能夠依照「摩爾定律」持續擴展，成為各類電子系統不可或缺之要件，也不斷大幅度的提升了人類的生活和文明。
在此之前(1967年)，施敏教授和貝爾實驗室同事姜大元博士，共同發現了「浮閘記憶體效應」(Floating-gate memory effect)。由此理論的基礎概念衍生出多種記憶體，其中「快閃記憶體」為目前所有移動電子產品的核心元件，但因此項工作在美國完成，並不在此次未來科學大獎獲獎範圍。
此外，施敏教授於1967-1969年所撰寫的《半導體元件物理學》（Physics of Semiconductor Devices），起先用於交大電子研究所上課講義，很快受到全球矚目，翻譯成六國語言、發行超過300萬冊，被全世界半導體和積體電路領域師生、研究人員及相關產業不斷地引用，為全球最暢銷的「半導體界聖經」。
施敏教授的成就與貢獻備受國際推崇。1991年獲IEEE J.J. Ebers獎、2017年獲IEEE最負盛名的Celebrated Member Award；是少數當選中央研究院院士、美國國家工程院院士以及中國工程院外籍院士的三院院士；也曾獲工研院院士、全球「快閃記憶體高峰會」（Flash Memory Summit）「終身成就獎」。
未來科學大獎科學委員會輪值主席、國立交通大學前校長張懋中表示，科委會由國際知名科學家組成，評選過程中力求最大限度地全方位了解獲獎人的研究成果與國際科學界的地位與影響力，每一位獲獎人的誕生，都來自科學界客觀公正的評選與推薦。施敏教授的成就奠基相關領域，半世紀以來，對積體電路科技進展與社會的貢獻深遠，實為舉世同欽。
半導體元件物理學 在 交通大學校友會 NCTU Alumni Association Facebook 的最佳貼文
《交大友聲》2018年12月號（519期）出刊囉！
封面人物施敏教授以多年研究與教學的經驗，除了分享他發現影響半導體產業甚鉅的浮閘記憶體之過程外，也提及到人才培育的重要性，他先於硬體方面著手，擴建交大電資中心與NDL中心，即便施敏教授總說：｢人生沒辦法規劃。｣ 但他總是按照自己的節奏將自身的學問透過那本幾乎科技人必讀的《半導體元件物理學》、課堂傳承下去，希望後輩能夠青出於藍。
傑出校友李金忠學長長年於美國加州大學爾灣校區擔任電機系教授，更於專訪內表示：「我人生中最重要的一句話是從打網球學來的，就是consistent，恆定性。」一件事情持續地做下去，專家便是這麼誕生的。
相信讀者定能從專訪的字裡行間內感受到他們的期許和鼓勵，也盼望年輕的學弟妹們以學長們為榜樣，成長成具備遠見而不忘提攜後進的社會棟樑。
更完整月刊專訪、內容請參閱：
http://alumni-voice.nctu.edu.tw/epa…/month/vol519/index.html
半導體元件物理學 在 科技大觀園 Facebook 的精選貼文
＃IC60 ＃大師論壇倒數6天
👉給我一塊蛋糕，我給你全世界 by 半導體教父施敏 🍰
＃人家根本沒這樣講過
＃大師論壇你報名了嗎？
＃零時差直播看教父
＃小編好想吃蛋糕
#IC60 #大師論壇倒數6天
【A piece of cake 其實一點也不簡單】
記憶體是電子產品中最關鍵性的零件，舉凡智慧型手機、平板、數位相機等消費性電子產品，現今人們使用電子產品的便利性，一切都是來自一片蛋糕🍰⁉
人稱半導體教父的施敏博士，在1967年時，是貝爾實驗室（Bell Laboratories）裡半導體元件實驗室的研究員，與同事韓裔姜大元博士看到蛋糕中間夾的一層奶油，兩人靈感湧現，想到在金屬氧化物半導體場效電晶體（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor，MOSFET）的中間加一層金屬層，此舉發現了「浮閘記憶體效應」，並發明非揮發性記憶體（non-volatile semiconductor memory）!為非揮發性半導體記憶體產業奠下強力的基礎，並使人類走進了數位電子的時代。
除了發明，施敏博士也出版了《半導體元件物理學》（Physics of Semiconductor Devices），被翻譯成多國語言，是目前是全世界所有工程及應用科學領域最暢銷的書之一，有「半導體界的聖經」之稱。
想一睹施敏博士的風采嗎?來參加科技部和 SEMI Taiwan 國際半導體產業協會共同舉辦的 #大師論壇 就可以看到囉!
沒搶到位子或當天不能到場的朋友們，🎬當天上午會有網路直播呦
【IC60 大師論壇】報名資訊 👇
http://www.semicontaiwan.org/zh/programs-catalog/ic-60
日期 |107年9月5日(星期三) 09:00-17:00
地點 |台北南港展覽館一館 4樓
🔎參考資料
【浮閘記憶體 從發明到數位電子時代 施敏】
http://www.ndl.org.tw/docs/publication/19_1/pdf/P02-13.pdf
【比張忠謀輩分還高的半導體教父】
https://reurl.cc/9Expn
📍延伸閱讀:
【矽晶・電子：3C電子產品不可缺的靈魂技術–浮閘記憶體】
https://reurl.cc/9EyDY