По сравнению с устройствами на основе карбида кремния, силовые устройства на основе нитрида галлия будут обладать большими преимуществами в сценариях, где одновременно требуются эффективность, частота, объём и другие комплексные характеристики. Например, устройства на основе нитрида галлия успешно применяются в области быстрой зарядки в больших масштабах. С появлением новых приложений в нисходящей цепочке производства и непрерывным прогрессом в технологии подготовки подложек из нитрида галлия ожидается, что объём производства устройств на основе GaN продолжит расти, и они станут одной из ключевых технологий для снижения затрат, повышения эффективности и устойчивого развития в области экологии.
В настоящее время полупроводниковые материалы третьего поколения стали важной частью стратегически развивающихся отраслей промышленности, а также стратегическим ориентиром для освоения следующего поколения информационных технологий, технологий энергосбережения и сокращения выбросов, а также технологий национальной обороны и безопасности. Среди них нитрид галлия (GaN) является одним из наиболее представительных полупроводниковых материалов третьего поколения, обладающим широкой запрещенной зоной с шириной запрещенной зоны 3,4 эВ.
3 июля Китай ужесточил экспорт галлия и сопутствующих товаров, что является важным изменением политики, основанным на важности галлия, редкого металла, как «нового зерна полупроводниковой промышленности», и его широких возможностях применения в полупроводниковых материалах, новой энергетике и других областях. В связи с этим изменением политики в данной статье будет рассмотрен и проанализирован нитрид галлия с точки зрения технологий его получения и проблем, новых точек роста в будущем и структуры конкуренции.
Краткое введение:
Нитрид галлия — синтетический полупроводниковый материал, типичный представитель третьего поколения полупроводниковых материалов. По сравнению с традиционными кремниевыми материалами, нитрид галлия (GaN) обладает такими преимуществами, как большая ширина запрещённой 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 системах связи, радиолокации, бытовой электронике, автомобильной электронике, энергетике, 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--Высокий уровень мощности
Особенность GaN в том, что он имеет «двойную высоту», обладает большим потенциалом проникновения в высокопроизводительные потребительские электронные устройства, способные удовлетворить требованиям сценариев быстрой зарядки и защиты заряда.
3--Новый энергетический автомобиль
С точки зрения практического применения текущие полупроводниковые приборы третьего поколения в автомобиле в основном представляют собой устройства на основе карбида кремния, но 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 заводами 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 нисходящих областей применения и постоянными прорывами 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.