第四代宽禁带金属氧化物半导体高精度
传感器芯片在消费电子中的解决方案

第四代宽禁带金属氧化物半导体高精度传感器芯片在消费电子中的解决方案

半导体技术迭代与消费电子需求升级
半导体材料中氧化镓因4.9eV超宽禁带、8MV/cm高击穿场强及低成本潜力,成为消费电子高精度传感器的关键突破方向。
消费电子领域对传感器的需求正从“基础感知”向“高精度、低功耗、微型化”升级。智能手表、可穿戴医疗设备等产品需实时监测体温、压力等生理数据,要求传感器误差<0.1℃、功耗降低30%以上。而第四代宽禁带金属氧化物半导体凭借材料特性,为消费电子传感器提供了性能跃升的可能。

技术优势

超宽禁带的极端环境稳定性

氧化镓等超宽禁带材料禁带宽度达4.9eV,具备耐高压(万伏级)、耐高温(>500℃)、抗辐射特性。应用于消费电子传感器时,可在智能手表等设备的电池高压环境中保持精度,同时抵御充电过程中的电磁干扰,信号信噪比(SNR)提升至传统硅基传感器的10倍以上。

低损耗与能效优化

氧化镓导通特性约为碳化硅的10倍,理论击穿场强是碳化硅的3倍,能量损耗仅为硅的1/3000、碳化硅的1/6、氮化镓的1/3。

低成本与工艺兼容性

氧化镓可通过熔体法生长大尺寸单晶,制备成本仅为氮化镓的1/5。其晶圆产线与现有硅基8英寸产线兼容,转换成本低,8英寸氧化镓单晶可切割芯片数量为4英寸的4倍,显著提升消费电子传感器量产效率。

高精度传感器芯片技术突破

华芯云睿首次将第四代半导体材料应用于传感器核心温度敏感元件,通过外延生长及深浅双能级可控掺杂工艺、构建热量-载流子运动行为模型,实现精度达±0.05℃的温度传感,芯片尺寸缩小至0.5mm×0.5mm,适配智能手表等微型设备。

典型应用场景

可穿戴设备

电子血压计

医疗消费电子

AR/VR

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