В сравнение със силициево-карбидните устройства, устройствата на базата на галиев нитрид ще имат повече предимства в сценарии, където едновременно се изискват ефективност, честота, обем и други комплексни аспекти. Например, устройствата на базата на галиев нитрид са успешно приложени в областта на бързото зареждане в голям мащаб. С появата на нови приложения надолу по веригата и непрекъснатия пробив на технологията за подготовка на субстрати от галиев нитрид, се очаква устройствата на базата на GaN да продължат да се увеличават по обем и ще се превърнат в една от ключовите технологии за намаляване на разходите и ефективност, както и за устойчиво зелено развитие.
В момента третото поколение полупроводникови материали се е превърнало във важна част от стратегически развиващите се индустрии и се превръща в стратегическа командна точка за усвояване на следващото поколение информационни технологии, енергоспестяване и намаляване на емисиите, както и технологии за национална отбранителна сигурност. Сред тях галиевият нитрид (GaN) е един от най-представителните полупроводникови материали от трето поколение като широколентов полупроводников материал с ширина на забранената зона от 3,4 eV.
На 3 юли Китай затегна износа на галий и свързани с германий стоки, което е важна корекция в политиката, основана на важното свойство на галия, рядък метал, като „новото зърно на полупроводниковата индустрия“, и неговите широки предимства за приложение в полупроводникови материали, нова енергия и други области. С оглед на тази промяна в политиката, в тази статия ще бъде обсъден и анализиран галиевият нитрид от гледна точка на технологията на производство и предизвикателствата, новите точки за растеж в бъдеще и модела на конкуренция.
Кратко въведение:
Галиевият нитрид е вид синтетичен полупроводников материал, типичен представител на третото поколение полупроводникови материали. В сравнение с традиционните силициеви материали, галиевият нитрид (GaN) има предимствата на голяма забранена зона, силно пробивно електрическо поле, ниско съпротивление във включено състояние, висока мобилност на електроните, висока ефективност на преобразуване, висока топлопроводимост и ниски загуби.
Монокристалът от галиев нитрид е ново поколение полупроводникови материали с отлични характеристики, които могат да бъдат широко използвани в комуникациите, радарите, потребителската електроника, автомобилната електроника, енергетиката, промишлената лазерна обработка, инструментацията и други области, така че тяхното разработване и масово производство са във фокуса на вниманието на държави и индустрии по целия свят.
Приложение на GaN
1--5G комуникационна базова станция
Безжичната комуникационна инфраструктура е основната област на приложение на радиочестотните устройства от галиев нитрид, като представлява 50%.
2--Захранване с висока мощност
Характеристиката „двойна височина“ на GaN има голям потенциал за проникване във високопроизводителни потребителски електронни устройства, което може да отговори на изискванията за бързо зареждане и сценарии за защита от зареждане.
3--Ново енергийно превозно средство
От гледна точка на практическото приложение, настоящите полупроводникови устройства от трето поколение в автомобила са предимно силициево-карбидни устройства, но има подходящи материали от галиев нитрид, които могат да преминат сертифицирането по автомобилни разпоредби за модули на силови устройства или други подходящи методи за опаковане и все пак ще бъдат приети от целия завод и производителите на оригинално оборудване (OEM).
4--Център за данни
GaN силови полупроводници се използват главно в захранващи блокове PSU в центрове за данни.
В обобщение, с появата на нови приложения надолу по веригата и непрекъснатите пробиви в технологията за подготовка на субстрати от галиев нитрид, се очаква устройствата с GaN да продължат да се увеличават по обем и ще се превърнат в една от ключовите технологии за намаляване на разходите и ефективност, както и за устойчиво зелено развитие.
Време на публикуване: 27 юли 2023 г.