内容正文:
作业(十) 实用类文本阅读(一)
[对应学生用书P379]
一、阅读下面的文字,完成1~3题。(12分)
材料一:
中国是全球最大的功率半导体消费市场,未来有望保持高速发展,预计年复合增速达4.8%。从增量来源来看,5G、光伏智能电网、新能源汽车等是主要的增量来源。
图一 全球功率半导体市场规模及增速
图二 国内功率半导体市场规模及增速
未来功率半导体将呈现高性能、高增长、高集中度的发展趋势:第一,下游新兴行业增量显著:下游以汽车电子为代表的新兴应用增速进一步加快,新能源汽车中的电子元器件增量预计达50亿元;第二,自给率仍然偏低,替代空间巨大,目前自给率不足20%,假设自给率提升到50%,国内至少仍有50亿美元的市场空间增量;第三,未来集中度会进一步提升,产品碎片化将有所改善:部分高端产品如IGBT、MOSFET技术壁垒提升,下游对高端产品的依赖度会随之增加,细分领域集中度提升是必然趋势。
(摘自《世界半导体大会召开,中国或从第三代
半导体材料弯道超车》,2020年8月26日)
材料二:
9月27日,世界新能源汽车大会云峰会之——“第三代半导体SiC技术应用”在线上举行。多位行业专家学者围绕第三代宽禁带半导体SiC技术,从芯片、模块、封装、材料、工艺、测试及其在电机控制器的应用等方面进行了讨论,聚焦前沿技术和产业发展。
本次峰会由国家新能源汽车技术创新中心副总经理邹广才主持。线上会议中,清华大学微电子所长聘教授王燕首先对器件模型的类型进行了介绍,并针对SiC功率MOSFET器件模型的研究现状、存在问题等进行分析,同时对器件的不同建模方法中I-V特性表征的优缺点进行对比。另外,对于其带领的研究团队基于DataSheet紧凑模型建立方法所做的相关研究工作进行了详细介绍。
中国科学院微电子研究所副研究员许恒宇围绕“SiC芯片筛选评估技术”主题进行演讲,针对SiC芯片在材料、器件和工艺、功率模块等方面该如何进行筛选评估展开介绍,并分享了其研究团队在SiC芯片筛选研究方面的实践经验,提出了关于SiC芯片可靠性和器件筛选新的研究方向。
(摘编自《新能源汽车如何用上“第三代半导体”?》,
《人民日报》2020年9月29日)
材料三:
随着以碳化硅、氮化镓等宽禁带化合物为代表的第三代半导体应用技术的进步,5G、毫米波通讯、新能源汽车、光伏发电、航空航天等战略新兴产业的关键核心器件的性能将获得质的提升。以氮化镓材料切入电源管理应用为标志,第三代半导体的“超级风口”已呼啸而至。《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》已将推动“碳化硅、氮化镓等宽禁带半导体发展”写入了“科技前沿领域攻关”部分。
当第一代、第二代半导体材料工艺逐渐接近物理极限,有望突破传统半导体技术瓶颈的第三代半导体材料成为行业发展的宠儿。事实上,国内之所以将半导体材料以“代”来划分,多少缘自于随着半导体材料的大规模应用而来的三次产业革命。第一代半导体材料以硅(Si)为代表,其取代了笨重的电子管,推动了以集成电路为核心的微电子产业的迅猛发展。第二代半导体材料以砷化镓(GaAs)、锑化铟(InSb)等为主,锑化铟半导体激光器是光通信系统的关键器件,砷化镓高速器件更开拓了光纤及移动通信新产业。而以碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)为代表的第三代半导体材料则有效推动着电力汽车等产业的发展。从半导体材料的三项重要参数看,第三代半导体材料在电子迁移率(低压条件下的高频工作性能)、饱和漂移速率(高压条件下的高频工作性能)、禁带宽度(器件的耐压性能、最高工作温度与光学性能)三项指标上均强于硅材料器件。其中,最引人注目的是第三代半导体的“宽禁带(Wide Band Gap,WBG)”。高禁带宽度的好处是,器件耐高压、耐高温,并且功率大、抗辐射、导电性能强、工作速度快、工作损耗低。
但参数的优异并不意味着半导体材料一代更比一代好。事实上,一、二、三代半导体材料各有其适合的应用范畴,在未来很长的时间中,这三代半导体材料还将共存。虽然硅材料没有那么牛的参数,但在可靠性和整体性能上,目前还没有任何半导体材料可以和它抗衡。作为半导体行业人士心中的“终极半导体”,金刚石甚至连实验室都还没走出。但同时我们可以看到,随着氮化镓材料切入电源管理,化合物半导体制造产业的风貌将迎来改变。
(摘编自《第三代半导体来势汹汹,前代材料将
全面退赛?》,《科技日报》2021年4月15日)
1.下列对材料一相关内容的理解和分析,不正确的一项是(3分)( )
A.2016年以来,全球功率半导体市场规模逐年递增,预计2021年达最高;增速有升有降,变化较明显。
B.从2014年到2016年,国内功率半导体市场规模基本稳定,2017年到2020年市场规模逐年递增。
C.2014年到2021年全球