「香港飛龍」標誌 本文内容： 如果您希望可以時常見面，歡迎標星收藏哦~來源：內容編譯自theconversation ，謝謝。硅微芯片支撐着我們的現代生活。它們是我們智能手機和筆記本電腦的核心。它們也在電動汽車和可再生能源技術中發揮着關鍵作用。如今，超過四分之三的微芯片（也稱爲半導體）產自亞洲。但在20世紀90年代，芯片生產分佈在全球各地更爲廣泛，而英國的表現更是超乎尋常。蘇格蘭中部地帶是人口密度最高的地區，包括格拉斯哥、愛丁堡及其周邊城鎮，被稱爲“硅谷”，在鼎盛時期電子行業從業人員達 5 萬人。該地區出口從個人電腦到PlayStation芯片等各種產品。NEC、摩托羅拉和德州儀器等跨國公司都在那裏運營着重要的工廠。21世紀初，互聯網泡沫破裂引發了整個行業的整合，並促使製造業向東亞低成本工廠轉移。英國國內產能幾乎被摧毀。但英國半導體行業正在悄然復甦。新一波公司正專注於清潔能源技術微芯片。這些芯片爲電動汽車提供動力，對於可再生能源併入電網至關重要。它們也廣泛應用於數據中心。雖然大多數微芯片都是基於硅元素，但這些新芯片是由“複合”半導體制成的：碳化硅 (SiC) 和氮化鎵 (GaN)。化合物 SiC 和 GaN 具有一系列吸引人的特性，包括在高溫下有效傳導電流的能力，以及在擊穿前能夠承受比硅本身所能承受的強度高 9 倍以上的電場的能力。這使得 SiC 芯片的厚度比同等硅芯片薄九倍。這反過來又降低了其所用設備中的電流阻力，從而提高了效率。如果你知道手機或筆記本電腦充電器的發熱有多大，你肯定經歷過低效的電源轉換。這種發熱是由於硅芯片每秒進行數千次切換，將一種電流（交流電）轉換爲另一種電流（直流電）造成的。就充電器而言，牆上插座的 230 伏 (V) 交流電會被轉換成筆記本電腦電池所需的 19 伏直流電，其中一部分能量會以熱量的形式損失。SiC 和 GaN 器件的開關速度比硅器件更快，並且以廢熱形式耗散的能量更少。這使得它們成爲高性能、緊湊且節能的充電系統的理想選擇。基於GaN的壁式充電器如今越來越普遍，它們更小、更輕、更高效。這種效率提升對於電動汽車也至關重要，因爲電動汽車需要大型功率轉換器將電池產生的直流電轉換爲交流電，以滿足電動機的需要。基於碳化硅的功率轉換器可以減少此類轉換器的能量損失 60% 以上，這意味着汽車的續航里程可以延長 5%。生產碳化硅 (SiC) 和氮化鎵 (GaN) 需要複雜、昂貴且耗能的製造工藝。直到 2010 年代，這類材料才能夠以大規模生產和低成本實現大規模市場應用。例如，碳化硅必須在極端溫度和壓力下生長一週，形成一箇通常長度不到 5 釐米的小圓柱形晶體（或晶錠）。相比之下，爲了生產芯片所需的硅，需要從一桶熔融的硅（稱爲熔體）中連續拉出長達一米的硅錠。這一根本差異導致了成本差距：SiC芯片的價格仍然比硅芯片高出約三倍，這對其廣泛應用構成了挑戰。儘管如此，SiC芯片對於特定應用仍然至關重要。2024年3月，總部位於美國的Vishay Intertechnology公司以1.77億美元（1.32億英鎊）收購了英國僅存的幾家大型半導體工廠之一——紐波特晶圓廠（Newport Wafer Fab）。2025年3月，該公司宣佈追加2.5億英鎊投資，用於擴大威爾士工廠的產能、升級設備並擴充員工隊伍。約400個工作崗位得以保障。紐波特工廠的重點將放在化合物半導體上，首先是用於電動汽車、數據中心和工業應用的碳化硅 (SiC) 芯片。工廠每月將生產數千片碳化硅晶圓（或稱圓盤）。芯片就是從這些晶圓上切割下來的。每片晶圓直徑爲 200 毫米，可生產出足夠的碳化硅芯片，爲超過 15 輛電動汽車的電源轉換器供電。芯片製造也迴歸了硅谷。位於法夫郡洛赫格利的Clas-SiC晶圓廠成立於2017年，也生產SiC芯片。洛赫格利的加工工藝與Vishay類似，不同之處在於Clas-SiC採用的是所謂的代工模式，根據國際客戶的設計生產器件。這種模式將芯片行業的設計和製造環節分離。複合半導體在國家安全中也發揮着至關重要的作用。英國國防部最近對英國半導體產業進行了重點 投資。其中一項投資旨在確保砷化鎵和氮化鎵芯片的國內供應，這些芯片對雷達系統和戰鬥機至關重要。英國大學的世界級研究是這些成功案例的基礎。十多年來協調一致的公共投資——尤其是在2010年代——幫助英國大學建立了全球公認的學術專長。例如，在華威大學，我們的團隊領導着全國範圍內開發下一代碳化硅器件的工作。我們專注於開發用於未來火車和輪船的超高壓功率器件，以及電網和用於太空的抗輻射電力電子設備，這些研究得到了英國政府半導體戰略的資助。英國政府致力於通過清潔能源和先進製造業推動經濟增長，近期通過英國半導體戰略大力支持該行業發展。即將出臺的產業戰略爲鞏固這一勢頭提供了絕佳機會。未來的挑戰是確保英國大學和實驗室開發的下一代複合微芯片技術能夠在英國而不是國外發展和擴大。https://theconversation.com/how-the-uks-microchip-industry-is-bouncing-back-after-a-quarter-of-a-century-253772半導體精品公衆號推薦專注半導體領域更多原創內容關注全球半導體產業動向與趨勢*免責聲明：本文由作者原創。文章內容系作者個人觀點，半導體行業觀察轉載僅爲了傳達一種不同的觀點，不代表半導體行業觀察對該觀點贊同或支持，如果有任何異議，歡迎聯繫半導體行業觀察。今天是《半導體行業觀察》爲您分享的第4019期內容，歡迎關注。『半導體第一垂直媒體』實時 專業 原創 深度公衆號ID：icbank喜歡我們的內容就點“在看”分享給小夥伴哦 (本文内容不代表本站观点。) --------------------------------- |
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