Jämfört med kiselkarbidkomponenter kommer galliumnitridbaserade kraftkomponenter att ha fler fördelar i scenarier där effektivitet, frekvens, volym och andra omfattande aspekter krävs samtidigt, såsom galliumnitridbaserade komponent som framgångsrikt har tillämpats inom snabbladdning i stor skala. Med utbrottet av nya nedströmsapplikationer och det kontinuerliga genombrottet inom teknik för framställning av galliumnitridsubstrat förväntas GaN-komponenter fortsätta att öka i volym och kommer att bli en av de viktigaste teknikerna för kostnadsminskning och effektivitet, hållbar grön utveckling.
För närvarande har tredje generationens halvledarmaterial blivit en viktig del av strategiskt framväxande industrier och håller också på att bli en strategisk ledningspunkt för att ta tillvara nästa generations informationsteknik, energibesparing och utsläppsminskning samt nationell försvarssäkerhetsteknik. Bland dessa är galliumnitrid (GaN) ett av de mest representativa tredje generationens halvledarmaterial som ett halvledarmaterial med brett bandgap och ett bandgap på 3,4 eV.
Den 3 juli skärpte Kina exporten av gallium och germaniumrelaterade produkter, vilket är en viktig policyjustering baserad på galliums viktiga egenskap, en sällsynt metall, som "halvledarindustrins nya korn", och dess breda tillämpningsfördelar inom halvledarmaterial, ny energi och andra områden. Mot bakgrund av denna policyändring kommer denna artikel att diskutera och analysera galliumnitrid utifrån aspekter av framställningsteknik och utmaningar, nya tillväxtpunkter i framtiden och konkurrensmönster.
En kort introduktion:
Galliumnitrid är ett syntetiskt halvledarmaterial, vilket är en typisk representant för den tredje generationens halvledarmaterial. Jämfört med traditionella kiselmaterial har galliumnitrid (GaN) fördelarna med stort bandgap, starkt genombrottselektriskt fält, lågt motstånd, hög elektronmobilitet, hög omvandlingseffektivitet, hög värmeledningsförmåga och låg förlust.
Galliumnitrid-enkristall är en ny generation halvledarmaterial med utmärkt prestanda, som kan användas i stor utsträckning inom kommunikation, radar, konsumentelektronik, fordonselektronik, kraftenergi, industriell laserbearbetning, instrumentering och andra områden, så dess utveckling och massproduktion är i fokus för länder och industrier runt om i världen.
Tillämpning av GaN
1--5G-kommunikationsbasstation
Trådlös kommunikationsinfrastruktur är det huvudsakliga tillämpningsområdet för galliumnitrid RF-enheter och står för 50 %.
2 - Hög strömförsörjning
GaN-funktionen "dubbelhöjd" har stor penetrationspotential i högpresterande konsumentelektroniska enheter, som kan uppfylla kraven för snabbladdning och laddningsskydd.
3 - Nya energifordon
Ur praktisk tillämpningssynpunkt är de nuvarande tredje generationens halvledarkomponenter i bilar huvudsakligen kiselkarbidkomponenter, men det finns lämpliga galliumnitridmaterial som kan klara bilregleringscertifieringen av kraftmoduler eller andra lämpliga förpackningsmetoder, och kommer fortfarande att accepteras av hela anläggningen och OEM-tillverkare.
4 - Datacenter
GaN-krafthalvledare används huvudsakligen i nätaggregat i datacenter.
Sammanfattningsvis förväntas GaN-komponenter fortsätta att öka i volym med utbrottet av nya nedströmstillämpningar och kontinuerliga genombrott inom tekniken för framställning av galliumnitridsubstrat, och de kommer att bli en av nyckelteknikerna för kostnadsminskning och effektivitet samt hållbar grön utveckling.
Publiceringstid: 27 juli 2023