По сравнению с устройствами из карбида кремния, силовые устройства на основе нитрида галлия будут иметь больше преимуществ в сценариях, где одновременно требуются эффективность, частота, объем и другие комплексные аспекты, например, устройства на основе нитрида галлия успешно применяются в области быстрой зарядки в больших масштабах. С появлением новых приложений в нисходящей цепочке и постоянным прорывом в технологии подготовки подложек из нитрида галлия ожидается, что устройства на основе GaN продолжат расти в объеме и станут одной из ключевых технологий для снижения затрат и эффективности, устойчивого зеленого развития.
В настоящее время третье поколение полупроводниковых материалов стало важной частью стратегических развивающихся отраслей промышленности, а также становится стратегическим командным пунктом для захвата следующего поколения информационных технологий, энергосбережения и сокращения выбросов и технологий национальной оборонной безопасности. Среди них нитрид галлия (GaN) является одним из наиболее представительных полупроводниковых материалов третьего поколения как широкозонный полупроводниковый материал с шириной запрещенной зоны 3,4 эВ.
3 июля Китай ужесточил экспорт галлия и связанных с ним германием товаров, что является важной корректировкой политики, основанной на важном свойстве галлия, редкого металла, как «нового зерна полупроводниковой промышленности», и его широких преимуществах применения в полупроводниковых материалах, новой энергетике и других областях. В связи с этим изменением политики в данной статье будет обсуждаться и анализироваться нитрид галлия с точки зрения технологий и проблем подготовки, новых точек роста в будущем и модели конкуренции.
Краткое введение:
Нитрид галлия — это вид синтетического полупроводникового материала, который является типичным представителем третьего поколения полупроводниковых материалов. По сравнению с традиционными кремниевыми материалами нитрид галлия (GaN) имеет такие преимущества, как большая ширина запрещенной зоны, сильное электрическое поле пробоя, низкое сопротивление в открытом состоянии, высокая подвижность электронов, высокая эффективность преобразования, высокая теплопроводность и низкие потери.
Монокристаллический нитрид галлия — это новое поколение полупроводниковых материалов с превосходными эксплуатационными характеристиками, которые могут широко использоваться в средствах связи, радиолокации, бытовой электронике, автомобильной электронике, электроэнергетике, промышленной лазерной обработке, приборостроении и других областях, поэтому его разработка и массовое производство находятся в центре внимания стран и отраслей по всему миру.
Применение GaN
1--Базовая станция связи 5G
Инфраструктура беспроводной связи является основной областью применения радиочастотных устройств на основе нитрида галлия, на долю которой приходится 50%.
2--Высокая мощность источника питания
Особенность GaN в том, что он имеет «двойную высоту», имеет большой потенциал проникновения в высокопроизводительные потребительские электронные устройства, которые могут отвечать требованиям сценариев быстрой зарядки и защиты заряда.
3--Транспортное средство на новой энергии
С точки зрения практического применения, современные полупроводниковые приборы третьего поколения в автомобиле в основном представляют собой устройства на основе карбида кремния, однако существуют подходящие материалы на основе нитрида галлия, которые могут пройти сертификацию в соответствии с автомобильными правилами для модулей силовых устройств, или другие подходящие методы упаковки, которые по-прежнему будут приниматься заводом-изготовителем и производителями оригинального оборудования.
4--Центр обработки данных
Силовые полупроводники GaN в основном используются в блоках питания в центрах обработки данных.
Подводя итог, можно сказать, что с появлением новых направлений применения и постоянными достижениями в технологии подготовки подложек из нитрида галлия ожидается, что объемы производства устройств на основе GaN продолжат расти, и они станут одной из ключевых технологий для снижения затрат, повышения эффективности и устойчивого зеленого развития.
Время публикации: 27 июля 2023 г.