氮化鎵功率器件的案例
投資近27億！ETC、電力、線材上市企業(yè)也要做SiC/GaN？
上周，上市公司
金溢科技
發(fā)布公告稱，將投資
9000萬(wàn)元
，入股一家
氮化鎵器件
企業(yè)，從ETC和交通系統(tǒng)切入第三代半導(dǎo)體。
據(jù)“三代半風(fēng)向”了解，2021年以來(lái)，跨界進(jìn)入的上市企業(yè)也逐漸增多，除了華為、美的、TCL等企業(yè)外（.點(diǎn)這里.），最近，還有電力能源、線材等4家上市公司，合計(jì)擬投資近27億元，進(jìn)入碳化硅和氮化鎵領(lǐng)域。
投資9000萬(wàn)元
布局氮化鎵車聯(lián)網(wǎng)
5月13日，金溢科技發(fā)布公告表示，公司與
深圳鎵華微電子有限公司
及其創(chuàng)始人CHARLES CHUNLI LIU簽署《投資意向書》，擬以9000萬(wàn)元投資額增資入股深圳鎵華，增資完成后將持有深圳鎵華
11.25%
的股權(quán)。
金溢科技表示，通過(guò)增資入股深圳鎵華，后續(xù)將借助深圳鎵華在氮化鎵功率器件領(lǐng)域的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，并發(fā)揮公司在車聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域積累的技術(shù)和資源，雙方共同開(kāi)拓氮化鎵在車聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的應(yīng)用。
根據(jù)公告，深圳鎵華成立于2019年10月，是一家硅襯底氮化鎵功率器件公司，該公司由在海外從事半導(dǎo)體行業(yè)25年和開(kāi)發(fā)硅襯底GaN功率器件18年經(jīng)驗(yàn)的劉查理博士領(lǐng)軍。深圳鎵華擁有完整的GaN知識(shí)產(chǎn)權(quán)和技術(shù)，目前已經(jīng)成功流出650V/900V/1200V氮化鎵功率器件工程芯片，各項(xiàng)靜態(tài)/動(dòng)態(tài)/電路參數(shù)測(cè)試結(jié)果優(yōu)異，相關(guān)技術(shù)成果國(guó)內(nèi)外領(lǐng)先。
插播：加入第三代半導(dǎo)體大佬交流群，請(qǐng)加VX：hangjiashuo666
增資前，深圳鎵華的股權(quán)結(jié)構(gòu)如下：
本次投資后，深圳稼華股權(quán)結(jié)構(gòu)如下：
金溢科技成立于2004年，主營(yíng)業(yè)務(wù)為智能交通行業(yè)，占比100.0%。2021年第一季度金溢科技營(yíng)收約為7375萬(wàn)元，同比下降77.84%；凈虧損約為343萬(wàn)元，同比下降103.14%。
展開(kāi) 10億氮化鎵快充項(xiàng)目即將開(kāi)工
據(jù)“三代半風(fēng)向”了解，部分氮化鎵企業(yè)近年來(lái)營(yíng)收不斷上漲，比如Transphorm今年一季度營(yíng)收環(huán)比增長(zhǎng)20%，比去年同期增長(zhǎng)118%。
國(guó)內(nèi)方面，英諾賽科的氮化鎵出貨量已經(jīng)超過(guò)千萬(wàn)顆級(jí)別，前段時(shí)間，英諾賽科蘇州8英寸氮化鎵項(xiàng)目也正式量產(chǎn)，另一家氮化鎵企業(yè)也在擴(kuò)線。據(jù)江蘇能華總經(jīng)理朱廷剛博士透露，他們的二廠預(yù)計(jì)年底可以進(jìn)入到預(yù)產(chǎn)狀態(tài)，未來(lái)產(chǎn)能將增加10倍。
相比碳化硅，氮化鎵技術(shù)難度較低，因此眾多企業(yè)可借助專業(yè)的晶圓代工廠，進(jìn)入氮化鎵快充領(lǐng)域。隨著快充產(chǎn)品日益青睞國(guó)產(chǎn)氮化鎵（比如立訊采用元拓氮化鎵、瑞亨電子采用英諾賽科），最近，國(guó)產(chǎn)氮化鎵產(chǎn)品也越來(lái)越多：
1
青島聚能創(chuàng)芯推出650V系列氮化鎵功率器件產(chǎn)品
2
南芯推出高集成度GaN解決方案 SC3050/SC3056
3
鎵未來(lái)推出小尺寸貼片cascode氮化鎵器件G1N65R480PA、G1N65R240PB和 G1N65R150PB
4
南京芯干線推出650V氮化鎵功率器件（X-GaN）、650V 碳化硅二極管（X-SiC）。
5
深圳鎵華微電子推出共源共柵級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)的650V/900V/1200V硅基GaN器件
安克CEO估算，全球充電器市場(chǎng)每年是40億左右的產(chǎn)量，其中GaN氮化鎵只占1%，因此氮化鎵未來(lái)的市場(chǎng)需求很大。
而氮化鎵遠(yuǎn)不止快充一個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域，英飛凌電源與傳感系統(tǒng)事業(yè)部市場(chǎng)總監(jiān)程文濤最近表示，氮化鎵應(yīng)用在手機(jī)快充市場(chǎng)，可以幫助率先驗(yàn)證材料可靠性。未來(lái)，技術(shù)更成熟后，將在工業(yè)等領(lǐng)域看到更多氮化鎵應(yīng)用。
展開(kāi) 氮化鎵正在改變世界，中國(guó)企業(yè)發(fā)力強(qiáng)勁
此外，住友在氮化鎵FET器件上，側(cè)重外延工藝和芯片工藝突破。
美國(guó)Cree依靠其技術(shù)儲(chǔ)備支撐氮化鎵功率器件的市場(chǎng)化。2019年，Cree逐步剝離LED業(yè)務(wù)，專注于碳化硅電力電子器件和用于GaN射頻器件，并于2021年正式更名為Wolfspeed（原Cree旗下的功率&射頻部門）。在技術(shù)分布上，發(fā)光二極管LED和GaN基FET器件兩大方向是Cree重要的專利布局領(lǐng)域。其中，前者的研發(fā)熱度在近幾年明顯衰退，而Cree在后者的細(xì)分領(lǐng)域中則探索了較多的技術(shù)難題，注重器件多性能發(fā)展。
德國(guó)英飛凌持續(xù)深耕功率器件領(lǐng)域，且重點(diǎn)關(guān)注美國(guó)市場(chǎng)。其前身作為西門子集團(tuán)的半導(dǎo)體部門，英飛凌主要生產(chǎn)IGBT、功率MOSFET、HEMT、DC-DC轉(zhuǎn)換器、柵極驅(qū)動(dòng)IC、AC-DC電源轉(zhuǎn)換器等功率半導(dǎo)體器件，曾連續(xù)10年居全球功率半導(dǎo)體市場(chǎng)之首。在氮化鎵領(lǐng)域，英飛凌的技術(shù)分布于集中產(chǎn)業(yè)鏈中游——器件模組，持續(xù)關(guān)注GaN基FET、IGBT等功率元器件，以及由多個(gè)功率元器件集成的功率模塊（如電源轉(zhuǎn)換器）的研發(fā)。總體而言，英飛凌在功率模塊、GaN基FET器件上布局的專利最多。
國(guó)內(nèi)LED龍頭“三安光電”在氮化鎵領(lǐng)域有一定技術(shù)儲(chǔ)備。三安光電是目前國(guó)內(nèi)規(guī)模最大的LED外延片、芯片企業(yè)。2014年，該公司投資建設(shè)氮化鎵高功率半導(dǎo)體項(xiàng)目；2018年，在福建泉州斥資333億元投資Ⅲ-Ⅴ族化合物半導(dǎo)體材料、LED外延、芯片、微波集成電路、光通訊、射頻濾波器等產(chǎn)業(yè)。在氮化鎵領(lǐng)域，三安光電同樣集中于產(chǎn)業(yè)鏈中游——器件模組的研究。其布局的器件類型主要包括可見(jiàn)光LED、紫外LED、Micro/Mini LED和GaN基FET。2016年后，三安光電對(duì)可見(jiàn)光LED的專利申請(qǐng)量逐漸下降，并開(kāi)始增加對(duì)Micro/Mini LED、GaN基FET的專利申請(qǐng)。
展開(kāi) 英諾賽科8寸氮化鎵線量產(chǎn)，還宣布2件大事
據(jù)透露，英諾賽科的低壓氮化鎵產(chǎn)品已取代美國(guó)某公司產(chǎn)品，成為中國(guó)領(lǐng)先的激光雷達(dá)企業(yè)禾賽科技的供應(yīng)商，。同時(shí)，英諾賽科已成功開(kāi)發(fā)出應(yīng)用于數(shù)據(jù)中心的低壓氮化鎵電源管理芯片產(chǎn)品，可取代原有硅器件，大幅度提升系統(tǒng)效率，降低能耗及運(yùn)營(yíng)成本。
行業(yè)人士預(yù)測(cè)，隨著技術(shù)和市場(chǎng)化應(yīng)用逐漸成熟，氮化鎵器件大規(guī)模上量后，成本將不是問(wèn)題，預(yù)計(jì)2022年氮化鎵芯片將與硅器件價(jià)格持平，到了2023年甚至成本還更具優(yōu)勢(shì)，未來(lái)65%硅功率器件應(yīng)用場(chǎng)景都可以采用氮化鎵。
第三代半導(dǎo)體白皮書可以預(yù)定了！！快點(diǎn)擊左下角“閱讀原文”
相關(guān)閱讀：
參編單位集結(jié)號(hào)！2021第三代半導(dǎo)體白皮書調(diào)研啟動(dòng)
3.3MV/cm，刷新世界紀(jì)錄！超低成本GaN基器件面世
國(guó)內(nèi)又有全碳化硅地鐵！！未來(lái)5年成主流？
募資20億！這家碳化硅企業(yè)將要上市
展開(kāi) 
智芯文庫(kù) | SiC戰(zhàn)鼓擂響，中國(guó)勝算幾何？
廈門三安
廈門三安（SANAN）在電力電子領(lǐng)域，現(xiàn)已推出高可靠性，高功率密度的SiC功率二極管及硅基氮化鎵功率器件，已完成SiC功率二極管650V到1700V布局。
碳化硅功率二極管及MOSFET及硅基氮化鎵功率器件主要應(yīng)用于新能源汽車、充電樁、光伏逆變器等電源市場(chǎng)，目前碳化硅二極管開(kāi)拓客戶182家，送樣客戶92家，轉(zhuǎn)量產(chǎn)客戶35家，超過(guò)30種產(chǎn)品已進(jìn)入批量量產(chǎn)階段。二極管產(chǎn)品已有2款產(chǎn)品通過(guò)車載認(rèn)證，送樣客戶4家。在硅基氮化鎵功率器件方面，完成約40家客戶工程送樣及系統(tǒng)驗(yàn)證，已拿到12家客戶設(shè)計(jì)方案，4家進(jìn)入量產(chǎn)階段。
韓國(guó)YES POWERTECHNIX（YPT）
成立于2017年的韓國(guó)YPT專注于SiC Diode和SiC MOSFET，是韓國(guó)第一家商業(yè)化SiC公司。可以提供4英寸SiC代工服務(wù)，月產(chǎn)能1500片。
SiC材料之殤
SiC器件成本高的一大原因就是SiC襯底貴，目前，襯底成本大約是加工晶片的50%，外延片是25%，器件晶圓生產(chǎn)環(huán)節(jié)20%，封裝測(cè)試環(huán)節(jié)5%。SiC襯底不止貴，生產(chǎn)工藝還復(fù)雜，與硅相比，碳化硅很難處理、研磨和鋸切，挑戰(zhàn)非常大。所以大多數(shù)企業(yè)都是從Cree、Rohm等供應(yīng)商購(gòu)買襯底。
SiC器件廣泛用于光伏逆變器、工業(yè)電源和充電樁市場(chǎng)，再加上特斯拉等新能源汽車廠開(kāi)始陸續(xù)導(dǎo)入SiC器件，導(dǎo)致SiC器件用量激增，也直接拉到SiC襯底和外延片需求量增漲。目前SiC材料產(chǎn)能十分緊缺，能否穩(wěn)定供貨是碳化硅功率產(chǎn)品很重要的產(chǎn)品屬性。
目前Cree是全球最大的SiC襯底和外延片供應(yīng)商，約占全球一半產(chǎn)能；羅姆（Rohm）、高意（II-VI）分列二、三位，合計(jì)占有全球35%的產(chǎn)能。
展開(kāi) 關(guān)于氮化鎵器件的未來(lái)，英飛凌是這樣看的
英飛凌是唯一一家掌握所有高壓電源技術(shù)的企業(yè)
作為寬禁帶半導(dǎo)體材料（WBG）的代表，氮化鎵擁有平面型的結(jié)構(gòu)，與傳統(tǒng)硅材料的垂直型的結(jié)構(gòu)有木箱的不同；同時(shí)，硅的帶隙是1.1電子伏特，氮化鎵是3.4電子伏特，這就使得氮化鎵GaN能夠讓器件在更高的電壓、頻率和溫度下運(yùn)行。這種材料的器件在上世紀(jì)60年代就被應(yīng)用于LED產(chǎn)品中。直到最近才被電源類產(chǎn)品市場(chǎng)慢慢開(kāi)始接受。
英飛凌科技奧地利股份有限公司電源管理與多元化事業(yè)部資深市場(chǎng)營(yíng)銷經(jīng)理鄧巍
英飛凌科技奧地利股份有限公司電源管理與多元化事業(yè)部資深市場(chǎng)營(yíng)銷經(jīng)理鄧巍告訴記者：“氮化鎵主要定位成高功率、高電壓的一些應(yīng)用 ，比如從600V一直到3.3kv是氮化硅類比較合適應(yīng)用的一些應(yīng)用場(chǎng)景。氮化鎵定位中央的低壓產(chǎn)品，大概是100-600V左右。氮化鎵的產(chǎn)品還有一個(gè)特性是能夠在高頻下無(wú)損耗地進(jìn)行開(kāi)關(guān)，比如說(shuō)在特定地為氮化鎵所采用的高頻下的應(yīng)用。”
英飛凌對(duì)不同材料器件的定位
最近推出的-600V CoolGaN 技術(shù)和Eice DRIVER 驅(qū)動(dòng)芯片則是英飛凌針對(duì)GaN市場(chǎng)推出的新產(chǎn)品。
英飛凌氮化鎵的優(yōu)勢(shì)
在問(wèn)到英飛凌氮化鎵產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì)時(shí)，鄧巍表示，這首先體現(xiàn)在其GaN制造商擁有完整的價(jià)值鏈。英飛凌擁有自主的研發(fā)能力，能夠覆蓋從前端到后端的自主研發(fā)，能夠把整個(gè)氮化鎵產(chǎn)業(yè)鏈在自己的工廠里面完成。“我們有自己的IP、研發(fā)、生產(chǎn)基地，和深入的投入，我們的目標(biāo)是短期和遠(yuǎn)期的穩(wěn)定性，這是對(duì)于一個(gè)全新的產(chǎn)品非常重要”，潘大偉強(qiáng)調(diào)。
英飛凌CoolGaN制造的價(jià)值鏈
其次，深厚的技術(shù)積累。
展開(kāi) 下一代電力電子用氮化鎵器件
GaN功率晶體管也可通過(guò)共用柵極驅(qū)動(dòng)電路并聯(lián)使用。高電壓和開(kāi)關(guān)頻率是最大的挑戰(zhàn)，尤其是對(duì)硅器件工程師而言。
隨著電動(dòng)汽車制造商尋求提高行駛里程，氮化鎵功率集成電路（GaN power IC）作為一種在提高效率的同時(shí)減小尺寸和重量的方法，正在獲得更多重視。
GaN可用于設(shè)計(jì)更小、更輕的電力電子系統(tǒng)，與硅基系統(tǒng)相比，具有相當(dāng)?shù)哪芰繐p耗。零反向恢復(fù)，減少了電池充電器和牽引逆變器的開(kāi)關(guān)損耗，以及更高的頻率和更快的開(kāi)關(guān)速率，這些都是好處之一。此外，降低開(kāi)關(guān)的開(kāi)通和關(guān)斷損耗有助于減少電動(dòng)汽車充電器和逆變器等應(yīng)用中電容器、電感器和變壓器的重量和體積。
支持者們斷言，WBG技術(shù)為功率轉(zhuǎn)換設(shè)計(jì)師提供了提高效率和功率密度的新方法。
與硅器件一樣，單
GaN
器件的電流處理能力仍有其上限。
實(shí)現(xiàn)
GaN
器件并聯(lián)是一種常見(jiàn)的方法。
GaN
的功率可以進(jìn)行縮放，
Honea
說(shuō)：
“通過(guò)將氮化鎵晶體管并聯(lián)，我們可以擴(kuò)大功率。
然而，如果將它們并聯(lián)，諧振的可能性會(huì)成倍增加，必須確保不會(huì)激發(fā)和放大它們。
”
來(lái)源：星辰工業(yè)電子簡(jiǎn)訊
展開(kāi) PPT | 氮化鎵器件研究資料
【免責(zé)聲明】文章為作者獨(dú)立觀點(diǎn)，不代表旺材芯片立場(chǎng)。如因作品內(nèi)容、版權(quán)等存在問(wèn)題，請(qǐng)于本文刊發(fā)30日內(nèi)聯(lián)系旺材芯片進(jìn)行刪除或洽談版權(quán)使用事宜。
智芯研報(bào) | 氮化鎵器件的應(yīng)用與集成化
| 來(lái)源：西安交通大學(xué)
免責(zé)聲明：
本文系網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)載，版權(quán)歸原作者所有。
文章內(nèi)容系作者個(gè)人觀點(diǎn)，本平臺(tái)轉(zhuǎn)載僅供學(xué)習(xí)交流，如果有任何異議，歡迎聯(lián)系國(guó)際第三代半導(dǎo)體眾聯(lián)空間。
第三代半導(dǎo)體材料及應(yīng)用聯(lián)合創(chuàng)新基地
第三代半導(dǎo)體聯(lián)合創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)孵化中心
國(guó)際第三代半導(dǎo)體眾聯(lián)空間
功率半導(dǎo)體組件的主流爭(zhēng)霸戰(zhàn) —— 硅、碳化硅、氮化鎵的三角習(xí)題
至于氮化鎵（GaN）功率組件市場(chǎng)則由消費(fèi)性產(chǎn)品（如手機(jī)快充）、電信/通訊（如數(shù)據(jù)中心、太空衛(wèi)星通訊）及汽車產(chǎn)業(yè)（如電動(dòng)車內(nèi)較小電壓的DC-DC converter）所帶動(dòng)。
Yole Developpement研究機(jī)構(gòu)報(bào)告指出，2020-2026年采用碳化硅（SiC）作為功率半導(dǎo)體材料的市場(chǎng)規(guī)模成長(zhǎng)至45億美元，氮化鎵（GaN）功率半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模達(dá)11億美元。預(yù)估2027年碳化硅（SiC）功率組件市場(chǎng)規(guī)模可達(dá)63億美元，氮化鎵（GaN）功率組件市場(chǎng)可達(dá)20億美元；2021-2027年，整體氮化鎵（GaN）功率組件市場(chǎng)的復(fù)合年成長(zhǎng)率（CAGR）為59%，碳化硅（SiC）功率組件市場(chǎng)的復(fù)合年成長(zhǎng)率（CAGR）為34%。除了消費(fèi)性電源大量采用氮化鎵（GaN）功率組件，氮化鎵（GaN）功率組件導(dǎo)入數(shù)據(jù)中心、電信設(shè)備電源的速度也愈來(lái)愈快。
圖二 : 碳化硅功率半導(dǎo)體材料的市場(chǎng)規(guī)模預(yù)估。（source: Yole Developpemen）
圖三 : 氮化鎵功率半導(dǎo)體材料的市場(chǎng)規(guī)模預(yù)估。（source: Yole Developpemen）
知名業(yè)者如氮化鎵（Gan）功率IC龍頭納微半導(dǎo)體（Navitas）、美商Transphorm積極與半導(dǎo)體代工廠結(jié)盟，搶占市場(chǎng)，至于碳化硅（SiC）以IDM為主，重量級(jí)業(yè)者包含英飛凌（Infineon）、意法半導(dǎo)體（STMicroelectronics）、羅姆半導(dǎo)體（Rohm）等，其中，意法半導(dǎo)體同時(shí)跨足碳化硅（SiC）、氮化鎵（Gan）領(lǐng)域；英飛凌、安森美半導(dǎo)體（onsemi）則擁有Si、SiC、GaN三種功率技術(shù)。
展開(kāi) GaN功率半導(dǎo)體廠商梳理
2014年3月，首次將PQFN封裝用于其JEDEC標(biāo)準(zhǔn)的600V Si襯底GaN功率器件。
2014年5月，發(fā)布650V normal-off 的GaN晶體管，四款是E-mode，一款是cascade，PQFN封裝。發(fā)布五款100V normal-off 的GaN晶體管產(chǎn)品，采用Cool Switching技術(shù)。
（14）蘇州晶湛
2012年成立，位于蘇州納米城，創(chuàng)始人程凱博士，IMEC海歸。生產(chǎn)GaN外延材料，應(yīng)用于微波射頻和電力電子領(lǐng)域；目前已可以提供6英寸、8英寸硅基氮化鎵晶圓材料。
（15）江蘇華功
2016年8月成立，由北京大學(xué)聯(lián)合中山大學(xué)提供技術(shù)支撐，致力于硅基氮化鎵功率電子產(chǎn)業(yè)化。
（16）珠海英諾賽科
成立于2015年12月，引進(jìn)美國(guó)英諾賽科公司SGOS 技術(shù)。2017年11月，國(guó)內(nèi)首條8英寸硅基氮化鎵生產(chǎn)線正式投產(chǎn)，主要包括100V-650V氮化鎵功率器件。
（17）重慶華潤(rùn)微
2017年12月，華潤(rùn)微電子對(duì)中航（重慶）微電子有限公司完成收購(gòu)，擁有8英寸硅基氮化鎵生產(chǎn)線，國(guó)內(nèi)首個(gè)8英寸600V/10A GaN功率器件產(chǎn)品，用于電源管理。
（18）杭州士蘭微
國(guó)內(nèi)知名IDM企業(yè)，建設(shè)6英寸硅基氮化鎵功率器件中試線。
2018年10月，杭州士蘭微電子股份有限公司廈門12英寸芯片生產(chǎn)線暨先進(jìn)化合物半導(dǎo)體生產(chǎn)線正式開(kāi)工。2017年12月，士蘭微電子與廈門市海滄區(qū)人民政府簽署了《戰(zhàn)略合作框架協(xié)議》。
展開(kāi) 
半導(dǎo)體材料：GaN（氮化鎵）的詳細(xì)介紹
三代半導(dǎo)體即寬禁帶半導(dǎo)體，以碳化硅和氮化鎵為代表，具備高頻、高效、高功率、耐高壓、耐高溫、抗輻射能力強(qiáng)等優(yōu)越性能，切合節(jié)能減排、智能制造、信息安全等國(guó)家重大戰(zhàn)略需求，是支撐新一代移動(dòng)通信、新能源汽車、高速軌道列車、能源互聯(lián)網(wǎng)等產(chǎn)業(yè)自主創(chuàng)新發(fā)展和轉(zhuǎn)型升級(jí)的重點(diǎn)核心材料和電子元器件，已成為全球半導(dǎo)體技術(shù)和產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)焦點(diǎn)。
氮化鎵是一種寬能隙材料，它能夠提供與碳化硅（SiC）相似的性能優(yōu)勢(shì)，但降低成本的可能性卻更大。業(yè)界認(rèn)為，在未來(lái)數(shù)年間，氮化鎵功率器件的成本可望壓低到和硅MOSFET、IGBT及整流器同等價(jià)格。
氮化鎵電力電子器件具有更高的工作電壓、更高的開(kāi)關(guān)頻率、更低的導(dǎo)通電阻等優(yōu)勢(shì)，并可與成本極低、技術(shù)成熟度極高的硅基半導(dǎo)體集成電路工藝相兼容，在新一代高效率、小尺寸的電力轉(zhuǎn)換與管理系統(tǒng)、電動(dòng)機(jī)車、工業(yè)電機(jī)等領(lǐng)域具有巨大的發(fā)展?jié)摿Α?由于對(duì)高速、高溫和大功率半導(dǎo)體器件需求的不斷增長(zhǎng)，使得半導(dǎo)體業(yè)重新考慮半導(dǎo)體所用設(shè)計(jì)和材料。隨著多種更快、更小計(jì)算器件的不斷涌現(xiàn)，硅材料已難以維持摩爾定律。由于氮化鎵材料所具有的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，如噪聲系數(shù)優(yōu)良、最大電流高、擊穿電壓高、振蕩頻率高等，為多種應(yīng)用提供了獨(dú)特的選擇，如軍事、宇航和國(guó)防、汽車領(lǐng)域，以及工業(yè)、太陽(yáng)能、發(fā)電和風(fēng)力等高功率領(lǐng)域。
推薦一款來(lái)自臺(tái)灣美祿的GaN/氮化鎵 - MGZ31N65，該芯片常溫常壓下是纖鋅礦結(jié)構(gòu)。是現(xiàn)今半導(dǎo)體照明中藍(lán)光發(fā)光二極管的核心材料。工業(yè)上采用MOCVD和HVPE設(shè)備來(lái)外延生長(zhǎng)。
GaN半導(dǎo)體材料有二種基本結(jié)構(gòu):纖鋅礦(Wurtzite, WZ)和閃鋅礦(Zinc blende, ZB)。常溫常壓下惟有纖鋅礦結(jié)構(gòu)為穩(wěn)定相。纖鋅礦結(jié)構(gòu)由兩套六角密堆積子格子沿c軸方向平移3c/8套構(gòu)而形成，所屬空間群為或P63mc。
展開(kāi) 智芯研報(bào) | 氮化鎵（GaN）射頻器件市場(chǎng)：2026年預(yù)計(jì)達(dá)到24億美元以上
Yole在報(bào)告《2021氮化鎵射頻市場(chǎng)：應(yīng)用、主要廠商、技術(shù)和襯底》中預(yù)測(cè)，氮化鎵（GaN）射頻器件市場(chǎng)正以18%的復(fù)合年增長(zhǎng)率（CAGR）增長(zhǎng)，從2020年的8.91億美元到2026年的24億美元以上。
該市場(chǎng)將由國(guó)防和5G電信基礎(chǔ)設(shè)施應(yīng)用主導(dǎo)，到2026年分別占整個(gè)市場(chǎng)的49%和41%。特別是，基于氮化鎵的宏/微蜂窩領(lǐng)域?qū)⒃?026年占氮化鎵電信基礎(chǔ)設(shè)施市場(chǎng)的95%以上。
相對(duì)于第一代（硅基）半導(dǎo)體，第三代半導(dǎo)體禁帶寬度大，電導(dǎo)率高、熱導(dǎo)率高，其具有臨界擊穿電場(chǎng)高、電子遷移率高、頻率特性好等特點(diǎn)。
氮化鎵(GalliumNitride；GaN)是最具代表性的第三代半導(dǎo)體材料，成為高溫、高頻、大功率微波器件的首選材料之一，是迄今為止理論上電光、光電轉(zhuǎn)換效率最高的材料體系。
氮化鎵優(yōu)異特性：
目前GaN器件有三分之二應(yīng)用于軍工電子，如軍事通訊、電子、干擾、雷達(dá)等領(lǐng)域；在民用領(lǐng)域，氮化鎵主要被應(yīng)用于通訊基站、功率器件等領(lǐng)域。
未來(lái)五年，基于第三代半導(dǎo)體材料的電子器件將廣泛應(yīng)用于5G基站、新能源汽車、特高壓、數(shù)據(jù)中心等場(chǎng)景。
射頻氮化鎵技術(shù)
是5G的絕配
氮化鎵的帶隙為3.4eV，而現(xiàn)今最常用的半導(dǎo)體材料硅的帶隙為1.12eV，因此氮化鎵在高功率和高速元件中具有比硅元件更好的性能。
氮化鎵向來(lái)以較高的功率處理能力而著稱，是基地臺(tái)、雷達(dá)和航空電子等無(wú)線通訊設(shè)備的首選放大器，在4G通訊系統(tǒng)中也已經(jīng)使用多年。
展開(kāi) 增幅185%！3項(xiàng)GaN技術(shù)強(qiáng)攻汽車市場(chǎng)
據(jù)分析，雖然GaN功率器件在汽車市場(chǎng)的滲透率較低，但未來(lái)幾年它的復(fù)合年增長(zhǎng)率將達(dá)到185%。
為此，眾多氮化鎵企業(yè)已經(jīng)在奔赴汽車賽道（.點(diǎn)這里.）。近日，又有3家氮化鎵企業(yè)瞄準(zhǔn)汽車市場(chǎng)，推出了3項(xiàng)新技術(shù)。
CGD：
GaN HEMT柵壓高達(dá)20V
4月6日，Cambridge GaN Devices (
CGD
)公開(kāi)介紹了他們的
ICeGaN技術(shù)
，他們首條采用ICeGaN技術(shù)的
產(chǎn)品線
將于2022年上半年發(fā)布。
據(jù)CGD業(yè)務(wù)發(fā)展副總裁 Andrea Bricconi 介紹，傳統(tǒng)的GaN HEMT器件，柵極驅(qū)動(dòng)困難、研發(fā)耗時(shí)且成本高昂，柵極電壓還被限制在6-7V左右。而CGD的結(jié)合了Cascode和eMode氮化鎵的優(yōu)勢(shì)，具有3V閾值電壓，并且柵極電壓可以擴(kuò)展到大約20V。
因此他們的GaN器件具有2個(gè)優(yōu)勢(shì)：
● 易于使用：GaN HEMT 可以輕松連接到驅(qū)動(dòng)器和控制器。
● 節(jié)省成本：不需要額外的組件、電壓鉗位或昂貴的柵極驅(qū)動(dòng)器。
加入氮化鎵大佬群，請(qǐng)加VX：hangjiashuo666
Bricconi 透露，他們正在牽頭GaNext等國(guó)際項(xiàng)目，GaNext 項(xiàng)目旨在開(kāi)發(fā)適用于車載充電器 (OBC)、光伏逆變器等領(lǐng)域的氮化鎵功率器件，“首批配備 GaN 晶體管的汽車將在2024年至2025年問(wèn)世，使用GaN可以使OBC的功率密度翻倍。"
CGD估計(jì)，到2026年，全球功率 GaN 市場(chǎng)將增長(zhǎng)到超過(guò)10億美元，這主要得益于電動(dòng)汽車和混合動(dòng)力汽車對(duì)更輕、更高效的電源以及更緊湊和更強(qiáng)大的OBC的需求。
展開(kāi) 65W-1A2C接口氮化鎵（GaN)充電頭
2023年數(shù)碼圈中說(shuō)較多的莫過(guò)于氮化鎵（GAN）充電頭。氮化鎵+充電頭+65w究竟會(huì)產(chǎn)生怎樣的火花呢？單口充電頭和多口充電頭能解決什么問(wèn)題呢？不同品牌手機(jī)究竟怎樣才能選擇好適合自己使用的充電器呢？
氮化鎵是一種寬能隙材料，它能夠提供與碳化硅（SiC）相似的性能優(yōu)勢(shì)，但降低成本的可能性卻更大。業(yè)界認(rèn)為，在未來(lái)數(shù)年間，氮化鎵功率器件的成本可望壓低到和硅MOSFET、IGBT及整流器同等價(jià)格。
充電頭的工作原理：是將220v交流電轉(zhuǎn)化為直流電，在通過(guò)變頻的方式，將220V交流電變?yōu)?v直流電，從而為手機(jī)充電。上一代的充電頭材料是SI材料，現(xiàn)在更換為GAN材料。所以，氮化鎵充電頭，只是把以前的SI材料的充電頭中的SI材料，換為GAN。
因?yàn)楝F(xiàn)在科技更新越來(lái)越快，對(duì)于手機(jī)的依賴越來(lái)越高，同時(shí)電池的容量也越來(lái)越大，對(duì)于快速充電的需求也明顯加大，所以對(duì)于尋求新材料應(yīng)對(duì)如今快速充電也是急需面臨的事情。
氮化鎵功率器優(yōu)勢(shì)：
一、功率性比硅高900倍
二、易散熱、體積小、損耗小、功率大
三、耐高溫、開(kāi)關(guān)快、電阻低、耐高壓
氮化鎵電力電子器件具有更高的工作電壓、更高的開(kāi)關(guān)頻率、更低的導(dǎo)通電阻等優(yōu)勢(shì)，并可與成本極低、技術(shù)成熟度極高的硅基半導(dǎo)體集成電路工藝相兼容，在新一代高效率、小尺寸的電力轉(zhuǎn)換與管理系統(tǒng)、手機(jī)充電頭、電動(dòng)機(jī)車、工業(yè)電機(jī)等領(lǐng)域具有巨大的發(fā)展?jié)摿Α?/span>
展開(kāi) 