ヨーロッパの半導体材料 マーケットトレンド

マーケットトレンド の ヨーロッパの半導体材料 産業

半導体材料の技術進歩と製品革新

• 半導体は、新しい材料や製造方法の発見により、薄いディスクやウェハーに切断または形成されたリジッド基板から、より柔軟なプラスチック材料や紙へと移行しつつある。よりフレキシブルな基板へのトレンドは、発光ダイオードから太陽電池やトランジスタに至るまで、数多くのデバイスを生み出している。
• さらに2022年12月には、チップ製造への新たなアプローチを開発する英国の新興企業、プラグマティック・セミコンダクター社が投資家から3500万米ドルを調達した。同社はチップ製造施設（ファブ）を運営しており、壊れることなく曲がるフレキシブル・プロセッサを製造している。最も注目すべき点は、このプロセッサーにはシリコンが含まれていないことだ。2022年、プラグマティック社とアーム社は、プラスチック基板上に実装された金属酸化物トランジスタで構成されるフレキシブル・プロセッサPlasticArmのデモを行った。
• ムーアの法則は、小型化、高速化、低価格化が進むコンピューティング・デバイスの進歩を促してきた。そのため、半導体産業は、かつて数ミクロン用に開発されたプロセスを、数ナノメートルの接合形成にいかに移行させるかという課題に取り組む必要がある。
• 欧州連合（EU）が資金を提供するプロジェクトFACIT（新技術の統合のための化合物半導体の高速アニール）において、科学者たちはIII-V族材料であるインジウム、ガリウム、ヒ素（InGaAs）をシリコンゲルマニウム（SiGe）技術と組み合わせ、CMOSチップを作ることに成功した。新たに開発されたプロセスは、チップの大量生産に対応しており、チップメーカーにとって現実的な選択肢となる。プロジェクト・チームは、350～400mmという同じ大型のSiウェーハを使い、InGaAs、SiGe、SiのCMOS層を統合できるプロセスを開発した。科学者たちはこの方法を、CMOS技術をナノメートルレベルでさらに縮小・微細化する方法として考えている。

成長が見込まれる家電製品

• 半導体材料の誕生は、エレクトロニクス産業における最も重要な技術進歩のひとつである。電子移動度が高く、動作温度範囲が広く、必要なエネルギーが少ないため、この材料は好まれている。半導体は大半の家電製品に使われている。携帯電話、コンピューター、ゲーム機、電子レンジ、冷蔵庫はすべて、集積回路、ダイオード、トランジスタなどの半導体部品を採用している。
• パワーエレクトロニクスは、システム効率に直接影響する半導体材料を使用している。パワーエレクトロニクスシステムは、携帯電話や家電製品に使用され、電力をある形態から別の形態に変換し、そのエネルギーレベルを調整する。そのひとつが炭化ケイ素（SiC）である。SiCは、とりわけ高温・高電位での動作を可能にする特性を持っており、部品の小型化と電力変換効率の向上をもたらしている。したがって、この分野の進歩は、SiCのような材料の必要性を直ちに高める。
• バッテリーの寿命を延ばすという電子機器メーカーの要求が、SiC材料半導体の需要を押し上げている。消費者向けガジェットのメーカーは、自社製品のバッテリーをアップグレードしている。この分野の市場拡大は、低充電ガジェットに対する消費者の欲求が原動力となっている。この市場におけるSiC半導体の主な消費者は、スマートフォン、ウェアラブル機器、その他の主要家電製品のメーカーである。
• メーカーや政府は、比較的短時間でデバイスを充電できるスマートフォン用充電器を開発している。そのため、これらの定格電流は0.5ミリアンペアから5ミリアンペアに増加している。USB-Cとオンボード・アダプターのSiC半導体は、必要な電流と電圧レベルを維持するために不可欠である。ウェアラブルデバイス市場とPC市場は、どちらも同様の軌跡をたどっている。将来世代のオンボード充電器とUSB-CアダプターのGaNand SiCデバイスは、超高電力密度を提供する。OPPO、One Plus、モトローラ、サムスン、アップルといったメーカーがこうした急速充電アダプターを配布することは、マーケティング戦術の要となっている。