射频/功率/光源应用护航化合物半导体前景可期

 在车用高功率半导体、光源与射频(RF)三大应用需求加持下，化合物半导体(Compound Semiconductor, CS)将有远优于单晶半导体的成长速度。根据Strategy Analytice与SEMI的报告指出，化合物半导体市场规模预计将在2020年成长至440亿美元，年复合成长率(CAGR)为12.9%，远优于矽晶半导体的成长速度。

联颖光电砷化镓技术开发副总经理兼技术长林嘉孚表示，化合物半导体发展与单晶半导体的起步时间几乎同时，但受限于材料复杂性等问题，化合物半导体一直以来难以与单晶半导体相以抗衡，导致化合物半导体发展落后单晶半导体将近二十年之久。

但化合物半导体发展至今，在材料已日趋成熟，未来发展无可限量。除了已经很成熟的LED之外，未来仍将是化合物半导体最主要的应用市场外，射频通讯、高功率半导体与雷射光源也都有很大的成长空间。

林嘉孚指出，射频元件的接收到发送基本上皆属于高频讯号，因此从有线到无线网路的射频元件应用，主要都采用化合物半导体元件，包含异质接面双极电晶体(Heterojunction Bipolar Transistor, HBT)、高电子移动率电晶体(pHEMT)、BiHEMT与整合式被动元件(Integrated Passive Device, IPD)等都是射频的重要技术。

全球IP流量成长，包含语音、视讯及数据网路的汇聚，进一步推动数据流量的爆炸性成长，对于射频的通讯连接功能需求随之而起，驱动整体化合物半导体市场。

除了射频元件外，雷射光源如垂直腔表面发射雷射(Vertical Cavity Surface Emitting Laser, VCSEL)及与电源管理，也是化合物半导体主要应用领域。林嘉孚谈到，光源应用里面最重要的是发光体雷射技术，无论是在光通讯、资料中心，甚至手机未来也可能采用VCSEL元件，以实现3D感测或接近感测等功能。

电源管理则是未来绿色能源或太阳能产业，必要的功能之一。目前电源管理元件大多采用矽晶材料，但在高功率应用中，矽晶片的效率远不如氮化镓(GaN)。林嘉孚认为，未来的五到十年之内，绿能或太阳能产业将会全面改采用GaN作为替代方案，以减低能源损耗。

整体而言，林嘉孚表示，台湾半导体产业拥有植基于矽晶产业的能力，一路从磊晶成长、制造、封装、设计到测试形成一个完整的生态环境，未来若将同样的生态圈转移至复合式半导体的话，将建构成一个整合度更高的完整供应链，为台湾IC产业发展推向另一座高峰。