当地时间8月12日,美国商务部工业和**(BIS)在《联邦公报》中披露了一项新增的出口限制临时**规则,涉及先进半导体、涡轮发动机等领域。
该禁令对具有G**FET(环绕栅极场效应晶体管)结构的集成电路所必需的EDA/ECAD软件、以金刚石和氧化镓为代表的超宽禁带半导体材料、包括压力增益燃烧(PGC)在内的四项技术实施了新的出口管制。
G**FET相关EDA软件
EDA/ECAD指的是用于设计、分析、优化和验证集成电路或印刷电路板性能的电子计算机辅助软件。早在8月3日,芯智讯就报道了“美国将对华断供G**FET技术相关的EDA工具”的消息。此次禁令公布也进一步印证了该消息。
作为FinFET的继承者,G**FET被认为是批量生产3nm及以下半导体制程工艺的关键技术。今年6月底,三星已宣布率先量产基于G**FET技术的3nm工艺。而台积电目前正在量产的3nm仍然是基于FinFET技术,预计将会在2nm导入G**FET技术。
也就是说,美国此次的禁令将限制可以被用于3nm及以下先进半导体制程工艺芯片设计的EDA软件的对华出口。此举将限制**芯片设计厂商向3nm及以下先进制程的突破。
BIS目前还正在征求公众意见,以确定ECAD的哪些特定功能在设计砷化镓场效应晶体管电路时特别有用,以确保美国政府能够有效执行该法规。
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△Ga2O3的结晶形态主要有α、β、γ、δ、ε五种,其中,β结构最稳定,与Ga2O3的结晶生长及物性相关的研究报告大部分都使用β结构。β-Ga2O3的击穿电场强度约为8MV/cm,是Si的20多倍,相当于SiC及GaN的2倍以上。
相对于硅材料、氮化镓、碳化硅等,金刚石半导体材料的禁带宽度更是高达5.45 eV,**优势在于更高的载流子迁移率(空穴:3800 cm2V-1s-1,电子:4500 cm 2V-1s-1) 、更高的击穿电场(>10 MVcm-1 )、更大的热导率( 22 WK-1cm-1),其本征材料优势是具有自然界**的热导率以及**的体材料迁移率,可以满足未来大功率、强电场和抗辐射等方面的需求,是制作功率半导体器件的理想材料。在智能电网、轨道交通等领域有着广阔的应用前景。
不过据北京科技大学新材料技术研究院教授李成明介绍,金刚石目前实现商业应用尚有较大距离。金刚石材料的高成本和小尺寸是制约金刚石功率电子学发展的主要障碍。举例而言,CVD 制备中掺氮的金刚石单晶薄片( 6 mm×7 mm) 的位错密度目前可低至400 cm-2 ; 但金刚石异质外延技术的晶圆达4~8 英寸时,位错密度仍高达近107 cm-2量级,高缺陷密度仍是一个挑战。
压力增益燃烧
压力增益燃烧(PGC)这项技术有可能将燃气涡轮发动机的效率提高10%以上,可能会影响航空航天、火箭和高超音速**系统。PGC技术利用各种物理现象,包括共振脉冲燃烧、定容燃烧和爆震,从而在燃烧室中产生有效压力,同时消耗相同的燃烧量。
BIS目前无法确认生产中的**发动机是否使用该技术,但已经有大量研究指向潜在的生产。