8月20日，據《珠江商報》報道，美的正在自主研發氮化鎵芯片。

該技術將用在哪里呢？將與三安集成合作生產？今天，“三代半風向”跟大家聊聊氮化鎵的射頻能量應用。

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美的研發氮化鎵

聯手三安生產？

報道提到，2020年8月，廣東順德區發起了“揭榜掛帥”活動，累計遴選出26個核心技術攻關項目立項，其中就包括 美的的氮化鎵項目 。

據介紹，美的廚電公司將開展“基于氮化鎵固態源的射頻烹飪技術研究與應用，研發新一代具有自主知識產權的氮化鎵芯片”。

簡單來說，美的將開發射頻氮化鎵芯片，用在微波爐等家電中。

美的很早就看好氮化鎵射頻技術，早在2016年以前，美的跟Ampleon聯合開發了針對鐵路和集裝箱卡車等防顛簸的大型氮化鎵微波爐。

關于自研氮化鎵芯片，美的廚電公司研發團隊表示，“該項目將打破國外射頻功率放大芯片的壟斷及技術封鎖，引領射頻固態加熱領域的全新應用，實現跨應用場景、跨行業其他微波產品應用”。

“三代半風向”認為，美的應該不會自己建線，而是委托其他人生產。據了解，2019年3月，美的與三安集成達成戰略合作，共同成立第三代半導體聯合實驗室，合作方向聚焦在氮化鎵、碳化硅功率器件芯片與IPM應用電路。惠而浦、恩智浦、英飛凌等也在推

市場前景如何？

除了 美的、Ampleon ， 英飛凌、惠而浦、Macom和恩智浦 等也在推動氮化鎵的射頻能量應用。

2014年	恩智浦、Rogers和惠而浦等企業成立射頻能量聯盟(RFEA)。
2015年	MACOM推出100W的硅基氮化鎵射頻微波爐方案。
2015年	飛思卡爾發布Sage固態“射頻烹飪”概念。
2019年	恩智浦推出首款碳化硅基氮化鎵射頻功率晶體管，效率高達73%。

但事實上，氮化鎵固態微波源還處于實驗和推廣階段，市場份額很小，主要原因在于價格上暫時也沒有優勢，少部分的硫燈、微波爐等已經在應用。

目前，微波射頻能量主要有磁控管、氮化鎵和硅基LDMOS三種，應用最為廣泛的是磁控管。

但磁控管存在幾個缺點，一是需要高電壓（4-15 kV），二是能效低，三是不適用于惡劣環境，四是會有熱量漂移，不能均勻加熱。

因此，以硅基LDMOS和氮化鎵為代表的固態微波源備受關注，而且LDMOS和氮化鎵可以在微波爐的能量等級、頻率、相位、開關時間等方面進行精準的控制。

相比氮化鎵，LDMOS的唯一優勢是成本接近磁控管。但是，LDMOS能效比氮化鎵低10%、功率密度僅為氮化鎵的四分之一到六分之一。

技術	硅基LDMOS	GaN	磁控管
能效	54%	最高74%	17-54%
工作電壓	＜50V	＜50V	4-15 kV
射頻效率	超過90%	超過90%	0-90%難以控制
能量等級	從低到高，可變	從低到高，可變	固定不可變
壽命	10年	10年	5000小時

現在，氮化鎵在微波爐等射頻能量方面有顯著的需求，比如RF能源聯盟正在努力制定規范，要將烹飪設備的效率提到的60%，而只有GaN能夠實現這一目標。據了解，中國正在考慮將它納入能源標準，因為中國制造了全球約80%的微波爐。

但是，現在問題是價格。RFEA聯盟認為，300W固態電源模塊的價格不得超過12美元（77.7元人民幣），相當于0.04美元/W（0.26元人民幣/瓦），對于氮化將來時非常具有挑戰性的。

目前碳化硅基氮化鎵比傳統技術貴5到10倍，而硅基氮化鎵是有機會的。比如MACOM推出的300W硅基GaN器件，售價約為15美元，效率超過70%，換算下相當于0.05美元/W，已經接近最低價格水平。

隨著硅基氮化鎵向8英寸晶圓過渡，價格還有下降的空間，市場空間也非常大。QYResearch，2020年，全球微波爐市場規模達到了572億元，預計2026年將達到786億元，年復合增長率(CAGR)為4.6%。

據其他機構預測，到2027年微波加熱市場預計將達到103億元。