🇷🇺 Материалы. Германий

В России появится производство особо чистого германия

Новости из будущего, но с реальными, надеюсь, перспективами. За производство особо чистого германия (Ge) готовы взяться в холдинге "Швабе" (Ростех). Сейчас в РФ производится германий с чистотой до 99,999%, в Швабе готовы выпускать материал, соответствующий категории "особо чистый", для этого нужно снизить количество примесей в германии до 10E-7 или еще ниже. Старт проекта намечен на 2023 год.

Германий не столь активно используется в современной микроэлектронике, как кремний, но известны его применения в гелиоэнергетике, лазерной технике, инфракрасной оптике и других сферах.

Если говорить о ситуации в мире, то больше всего германия сейчас добывает Китай. В России месторождения, содержащие германий в концентрации, подходящей для его коммерчески оправданной добычи, расположены на Сахалине и северо-восточнее Владивостока.

Цех по производству германия был открыт на Красноярском заводе цветных металлов в 1961 году, где освоили переработку германиевого концентрата. В 1990 году цех преобразовали в предприятие "Германий", которое с 2018 года входит в холдинг Швабе. "Германий" выпускает поликристаллический и монокристаллический германий, порошок и гранулы германия, тетрахлорид и диоксид германия, а также различные заготовки, а также полированные подложки для фотоэлектрических преобразователей.

К сожалению, в сообщении нет информации о том, на какой уровень чистоты собираются выйти в Швабе, а также о том, кристаллы какого диаметра будет выращивать новое производство.

#германий #материалы #микроэлектроника #полупроводники #новостиизбудущего

🇲🇾 Участники рынка микроэлектроники. Малайзия

В Малайзии рассчитывают на рост полупроводниковой промышленности страны на 8%-10% в 2022 году

Малайзийцам нипочем глобальный спад спроса на микросхемы? Ассоциация полупроводниковой промышленности Малайзии (MSIA) прогнозирует рост полупроводниковой промышленности на 8%-10% в 2022 году, а затем, пусть и слабый, но рост в 2023 году из-за ослабления спроса на ПК и смартфоны.

Аналитики инвестиционного банка HLIB отмечают, что малайзийские производства продолжат закупать и разворачивать оборудование, даже если им придется приостановить работу части персонала на время, пока не восстановятся заказы.

За последние 12 месяцев было объявлено об инвестициях в полупроводники на общую сумму 52 млрд ринггитов, направленных на создание 11 тысяч рабочих мест. В MSIA работают с правительством с тем, чтобы улучшить неденежные стимулы для привлечения прямых иностранных инвестиций в отрасль.

Вместе с тем, в Малайзии есть и фактор, ограничивающий привлекательность этого рынка для зарубежных инвестиций. Малайзия намерена ввести минимальный корпоративный налог в размере 15% с 2023 года для крупных многонациональных предприятий и малайзийских конгломератов, чей годовой глобальный оборот превышает 3,4 млрд ринггитов.

#Малайзия #микроэлектроника #полупроводники

🇰🇷 Полупроводники для высоковольтных устройств

В Южной Корее локализовали высоковольтный полупроводниковый переключатель для импульсных генераторов

Объединенной группе исследователей удалось локализовать создание высоковольтных полупроводниковых тиристоров для импульсных генераторов. Соответствующую микросхему можно использовать в различных военных целях или в целом в случаях, когда требуется большая мощность, например, в рельсовых пушках, на военных кораблях, в ускорителях частиц и генераторах плазмы.

Импульсные генераторы обычно строят с использованием низковольтных источников питания для зарядки конденсаторов, которые последовательно разряжаются для того, чтобы добиться умножения напряжения и создания высоковольтного импульса. Такой метод генерации хорошо подходит для использования в рельсовых пушках и ускорителях частиц, где необходима возможность получать экстремальное выходное напряжение за короткий период времени.

Высоковольтный полупроводниковый переключатель - этот тип твердотельного электрического переключателя, не требующий механических частей. Как правило, его практическая реализация - это тиристор с МОП-управлением (МСТ от MOS controlled thyristor). Такое устройство отличают низкие потери проводимости и, следовательно, более значительные возможности получения высокого напряжения по сравнению с другими приборами. MCT может выдерживать высокие напряжения и большие токи и при этом сравнительно долговечен.

В НИИ электроники и телекоммуникаций (ETRI) заявляют, что исследователи смогли локализовать кремниевые чипы MCT класса 1400В и 2500В для применения в устройствах импульсной генерации. Чип-переключатели выдерживают, соответственно, более 1600В и 3000В.

В ETRI заявили, что новые чипы имеют характеристики, сравнимые с теми, что показывают приборы иностранного производства. До сих пор в Южной Корее полагались в основном на импортные полупроводники этого типа для создания импульсных генераторов энергии.

Наряду с чипами MCT, исследователи разработали коммерческое реле свободного заряда (free-charge relay) и прототип генератора статического электричества. В состав реле входят батареи значительной емкости, что позволяет ему стабилизировать выходную мощность. Это реле можно подключить к микросхеме МСТ, чтобы еще более повысить срок службы систем питания высоковольтного генератора и эффективно снизить электрические шумы и помехи в системе.

Источник: ajudaily.com

#микроэлектроника #полупроводники #ЮжнаяКорея #ETRI #MCT

📈 Кремниевые пластины

Еще один рекордный квартал рынка кремниевых пластин

Согласно последним данным Ассоциации SEMI, мировые поставки кремниевых пластин достигли нового рекорда в 3 741 млн кв. дюймов (msi) в 3q2022. Выглядит любопытно на фоне снижения производства полупроводников?

Это означает рост на 1.0% по сравнению с предыдущим кварталом и рост на 2.5% год к году (относительно 3 649).

"Несмотря на то, что полупроводниковая промышленность столкнулась с макроэкономическими препятствиями, кремниевая промышленность продолжает показывать рост поставок по сравнению с предыдущим кварталом", - комментирует Анна-Риикка Вуорикари-Антикайнен, председатель Группы производителей полупроводников (SMG) и коммерческий директор Okmetic в Финляндия, седьмого по величине поставщика пластин.

Данные на картинке охватывают полированные кремниевые пластины, такие как исходные тестовые и эпитаксиальные кремниевые пластины, а также неполированные кремниевые пластины (нарезанные, эпитаксиальные и т.п.)

#полупроводники #кремниевыепластины #пластины #SEMI

🇨🇳 GaN. Пластины

Число производителей пластин GaN растет

Компания HG Semiconductor сообщила о начале производства 6-дюймовых эпитаксиальных пластин из нитрида галлия (GaN). Компания также планирует начать пилотное производство чипов на этих пластинах в 2q2023, а массовое производство - к началу 2024 года. У группы есть договоренности о сотрудничестве с GCL Technology Holdings Limited, которая интересуется возможностью применения чипов GaN в энергетическом секторе.

Объем рынка эпитаксиальных полупроводниковых пластин GaN достиг $420 млн в 2021 году и, по прогнозам, достигнет $1,5 млрд к 2028 году, что соответствует среднегодовым темпам роста в 21,2%.

Источник: marketscreener.com

#полупроводники #микроэлектроника #пластины #GaN

📈 Прогнозы. Производство полупроводников

SEMI: Новый рекорд глобальных поставок кремниевых пластин в 2022 году

Международная ассоциация производителей полупроводников (SEMI) прогнозирует, что глобальные поставки кремниевых пластин для полупроводниковой промышленности в 2022 году вырастут на 4,8% год к году до рекордных 14 700 млн кв. дюймов (MSI).

Ожидается, что в 2023 году рост замедлится из-за сложных макроэкономических условий, но, по прогнозам, в последующие годы он восстановится из-за высокого спроса на полупроводники, используемые в ЦОД, в автомобильных и промышленных приложениях.

Прогноз поставок кремниевых пластин, в MSI, приведен на картинке. В прогноз не включены не шлифованные пластины и пластины, признанные негодными. Не включены в прогноз и пластины, используемые для выпуска элементов фотовольтаики.

#SEMI #пластины #производствополупроводников #полупроводники #микроэлектроника #прогнозы #MSI

♨️ Мнения. Оценки

Суверенитет РФ в области микроэлектроники оценили в 0,5 трлн рублей

Оценка, которую предложили "Яков и партнеры", на первый взгляд, скромная и вряд ли достаточная. Хотя всегда можно поспорить, с какого момента можно говорить о суверенитете.

Сейчас текущий спрос на чипы в России оценивается в 30 тысяч пластин в месяц, причем эксперты считают, что критичная номенклатура чипов в России уже выпускается, но не в достаточном количестве. Видимо, речь идет о микросхемах для военных, космоса и атомной промышленности. Потому как всерьез говорить о достаточности номенклатуры гражданских микросхем не приходится.

Потенциальную производственную мощность оборудования для производства чипов на уровнях >=90 нм в РФ составляет 26 тысяч пластин в месяц, фактически удается выпускать всего 8 тысяч пластин в месяц.

Спрос на чипы будет расти, в "Яков и партнеры" его оценивают в 60 тыс пластин в месяц через 5 лет, в 2030-2035 годы - он может вырасти до 100-150 тысяч пластин.

Решение проблемы аналитики видят в запуске простаивающих станков (Ангстрем-Т) и поискать бывшее в употреблении оборудование в странах Юго-Восточной Азии. На это, по оценкам "Яков и партнеры" должно хватить 0.4-0.5 трлн. рублей. А для развития собственных компетенций до 2040 года потребуются еще 0,3 трлн.

Маловато будет?

В отрасли мнения, как обычно, разнятся. Кто-то считает, что лучшие инвестиции - инвестиции в собственную геологоразведку, добычу, переработку, машиностроение, химическую промышленность, разработку софта и т.д. и т.п., а не в завоз чужого по серым (и нередко весьма затратным) схемам.

Как показывает практика, в реальной жизни приходится идти по наиболее затратному - комбинированному пути. Параллельно закупать чужое и создавать свое. А это требует совсем не долей триллиона, а нескольких триллионов. Есть ли решимость вкладывать такие средства в отечественную микроэлектронику при том, что они, вероятно, будут обеспечивать национальную безопасность, но вряд ли можно будет рассчитывать на экономическую окупаемость?

#микроэлектроника #полупроводники #мнения #инвестиции

🔬 Память. MRAM

Как улучшить MRAM?

В статье "Субвольтовое переключение наноразмерных управляемых напряжением перпендикулярных магнитных туннельных переходов", опубликованной 14 ноября в журнале Communications Materials, Педрам Халили из Northwestern Engineering рассматривает две области, в которых разработчики сталкиваются с серьезными проблемами: плотность (бит на единицу площади) и энергия (энергия на операцию).

Ключевая новая технология, которая может дать возможность технологического развития, это магнитная память с произвольным доступом (MRAM), которая сочетает скорость, долговечность и энергонезависимость, что делает ее привлекательной альтернативой для существующей и других видов появляющейся памяти.

Группа Халили активно занимается разработкой материалов и устройств для создания MRAM. Один из подходов к созданию MRAM - это память, управляемая электрическими токами. Разработчики памяти на этом принципе сталкиваются двумя ограничениями - насколько малой может быть энергия на операцию и насколько близко друг к другу можно разместить ячейки, при том, что окружающие транзисторы должны быть достаточно большими, чтобы обеспечить необходимую силу тока.

Халили и его команда разработали альтернативную технологию MRAM (VCM), которая не использует электрические токи для переключения состояния ячеек магнитной памяти.

Эта технология позволяет масштабировать MRAM до гораздо более высокой плотности, что сейчас и требуется от устройств твердотельной памяти. Разработка VCM еще не завершена. Пока что проблемой является то, что экспериментальным устройствам MRAM VCM для переключения нужно около 2 В или более, что считается слишком большим показателем, поскольку современные микросхемы работают с напряжением менее 1 В.

Команда Халили разработала новую структуру материала для MRAM VCM с более высокой чувствительностью магнитных свойств к приложенному напряжению, что позволяет переключать состояния ячеек при меньшем напряжении, чем ранее. Важно отметить, что эта структура одновременно обладает другими важными атрибутами запоминающего устройства, включая высокий коэффициент включения/выключения (коэффициент туннельного магнитного сопротивления - TMR), и способностью выдерживать высокие температуры обработки.

В результате ученым удалось показать переключение VCM напряжением менее 1 В. Кроме того, была возможность организовать сравнительно плотную структуру VCM с размером 30 нм.

Это открывает дорогу к попыткам коммерческого внедрения технологии MRAM для создания элементов современной памяти. Кроме того, из-за высокой чувствительности магнитных свойств к приложенном напряжению, новая структура может быть использована в различных магнитных наноустройствах, например, в датчиках магнитного поля, в микроволновых детекторах, устройствах сбора энергии в сверхмаломощных системах.

#микроэлектроника #полупроводники #устройствапамяти #MRAM #память #технологии

(продолжение)

Как это повлияет на Китай?

В краткосрочной перспективе - не особо, поскольку китайские фабы не способны производить микросхемы по техпроцессам для которых актуален переход на GAAFET. Но со временем это ограничение может стать существенным.

Блокировка экспорта ПО, однако, редко бывает эффективной. Если поставку такого сложного и громоздкого оборудования, как литограф еще можно пытаться отследить, то программное обеспечения EDA можно пиратить, скачав из сети.

Китайские компании могут или сохранить ранее приобретенное ими ПО, приобрести лицензии через компании-прокладки или взломать. А потому трудно прогнозировать насколько эффективными будут попытки контроля экспорта EDA.

Что делает Китай в отношении EDA?

В Китае постепенно осознают необходимость отечественных альтернатив. В очередном пятилетнем плане страны, EDA отмечены, как передовая технология, в которой Китаю требуется совершить прорыв. Это означает, что государство направит больше ресурсов на исследования и разработки в этой области. В 2018 году Большой фонд, поддерживаемый правительством Китая, уже инвестировал в китайскую EDA Huada Empyrean. На долю ПО этой компании приходится уже 6% китайского рынка EDA. Пока что оно не охватывает весь маршрут проектирования.

Появляется все больше стартапов, которые принимают участие в заполнении "пробелов", большинство из них возглавляют бывшие сотрудники Cadance или Synopsys из числа китайцев, как например, стартап X-Epic из Нанкина или Hejian Industrial Software из Шанхая.

Сложно ли будет Китаю разработать комплекс отечественных EDA?

В Китае кодинг развит уже вполне на высоком уровне, мы знаем и WeChat и Alipay. Но промышленное / корпоративное ПО? Здесь пока значимых успехов не наблюдается. Это область, где требуются десятилетия и миллиарды долларов инвестиций для того, чтобы добиться прогресса. Так что даже с момента осознания необходимости собственных EDA до разработки конкурентоспособного решения пройдут годы. Существенной проблемой при этом являются не только деньги, но и кадры - отсюда стремление Китая привлекать инженеров уже обученных в США или в американских компаниях в области EDA.

Как это повлияет на американских производителей чипов?

Пока никак. Опять же потому, что у Китая еще нет промышленности, способной изготавливать продукты, для которых нужно EDA, доступ к которому стараются ограничить в США. Но в целом, конечно, американские производители не любят любого рода ограничения - они мешают вести бизнес. Политика прагматичная, но дальновидная ли?

Источник: technologyreview.com

#EDA #САПР #проектированиемикросхем #санкции #торговыевойны #США #Китай #микроэлектроника #полупроводники

🧪 Материалы. Производство полупроводников

В Гиредмете разрабатывают технологию промышленного производства тетрахлорида кремния

В АО "Гиредмет" им. Н.П.Сажина (Росатом - АО "Наука и инновации") разработали технологию получения тетрахлорида кремния чистотой не менее 99,999%. Как ожидается, эта технология со временем может быть задействована для промышленного получении тетрахлорида кремния, который затем можно будет использовать в том числе в производстве оптоволокна и полупроводников.

Технология подразумевает использование в качестве исходного сырья диатомита, осадочной горной породы, продукта разложения диатомитовых водорослей. Это должно обеспечить сравнительно низкую себестоимость получаемых продуктов.

До возможности внедрения в производство, утечет еще немало воды, пока что в Гиредмете готовятся к проектированию опытно-промышленной установки, которая позволит отработать производственный процесс. К 2030 году в институте надеются быть готовыми с крупнотоннажным производством (порядка 100 тонн в сутки) тетрахлорида кремния. Интересно, его действительно нужно так много?!

Хлорирование обеспечит специально разработанная кварцевая установка. Ожидается, что в ходе процесса кроме основного продукта - тетрахлорида кремния, будут образовываться также тетрахлорид титана и хлорид железа - также востребованные в производстве вещества.

scientificrussia.ru - источник

#химия #производство #микроэлектроника #оптоволокно #полупроводники #материалы #тетрахлоридкремния #новостиизбудущего #Гиредмет #Росатом