氮化鎵是什么半導(dǎo)體材料 氮化鎵充電器的優(yōu)缺點(diǎn)

　　第三代半導(dǎo)體材料以氮化鎵、碳化硅、氧化鋅、金剛石為代表，是5G時(shí)代的主要材料，其中氮化鎵和碳化硅的市場(chǎng)和發(fā)展空間最大。

　　氮化鎵（GaN：Gallium Nitride）是氮和鎵化合物，具體半導(dǎo)體特性，早期應(yīng)用于發(fā)光二極管中，它與常用的硅屬于同一元素周期族，硬度高熔點(diǎn)高穩(wěn)定性強(qiáng)。氮化鎵材料是研制微電子器件的重要半導(dǎo)體材料，具有寬帶隙、高熱導(dǎo)率等特點(diǎn)，應(yīng)用在充電器可適配小型變壓器和高功率器件，充電效率高。

　　根據(jù)媒體的消息，中國(guó)正在規(guī)劃將大力支持發(fā)展第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)寫入“十四五”規(guī)劃之中，計(jì)劃在2021到2025年的五年之內(nèi)，舉全國(guó)之力，在教育、科研、開發(fā)、融資、應(yīng)用等等各個(gè)方面對(duì)第三代半導(dǎo)體發(fā)展提供廣泛支持，以期實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)獨(dú)立自主，不再受制于人。

　　目前主流氮化鎵器件公司大多都采用碳化硅襯底，因?yàn)榛谔蓟枰r底的氮化鎵器件比硅襯底氮化鎵器件性能更好，良率更高，更能體現(xiàn)氮化鎵材料優(yōu)勢(shì)。

　　氮化鎵屬于第三代半導(dǎo)體材料，相對(duì)硅而言，氮化鎵間隙更寬，導(dǎo)電性更好，將普通充電器替換為氮化鎵充電器，充電的效率更高。市面上正規(guī)品牌出售的氮化鎵充電器，也有支持多口多協(xié)議的，一個(gè)能充多個(gè)，特別方便。像我目前用的Anker安克65W氮化鎵三口超能充，三口能同時(shí)給三個(gè)設(shè)備快充，市面上普遍使用的11種充電協(xié)議全部兼容，還支持PPS協(xié)議。不管是安卓機(jī)還是蘋果機(jī)，電腦手機(jī)還是耳機(jī)，任何機(jī)型都可以充。

　　氮化鎵充電器最大的優(yōu)點(diǎn)是： 不但體積小，它功率反而變大了，一般一個(gè)氮化鎵充電器會(huì)有三個(gè)充電口，它可以同時(shí)為兩臺(tái)手機(jī)、一臺(tái)筆記本電腦同時(shí)使用，這樣以前需要三個(gè)充電器，現(xiàn)在一個(gè)充電器就可以搞定。 采用氮化鎵元件的充電器體積更小、重更輕，能實(shí)現(xiàn)更快充電，充電時(shí)的發(fā)熱也控制得更好，減少充電過熱帶來的風(fēng)險(xiǎn)。此外，在氮化鎵的技術(shù)支撐下，手機(jī)的快充功率也有望再創(chuàng)新高。

　　氮化鎵充電器主要缺點(diǎn)是成本高。氮化鎵作為新型第三代化合物，合成環(huán)境要求很高，從制造工藝上講，氮化鎵沒有液態(tài)，不能使用單晶硅的傳統(tǒng)直拉法拉出單晶，純靠氣體反應(yīng)合成，在氨4氣流中超過1000度加熱金屬鎵半小時(shí)才能形成粉末狀氮化鎵，所以氮化鎵充電器的成本更高，對(duì)應(yīng)市面上的氮化鎵充電器售價(jià)也比傳統(tǒng)充電器高出一大截。隨著氮化鎵技術(shù)的普及應(yīng)用，氮化鎵充電器成本可能會(huì)逐步降下來，之后的價(jià)格應(yīng)該能回歸到百元內(nèi)。

　　截至2022年第三季度，氮化鎵上市公司營(yíng)收增幅排行榜前十依次是：鋮昌科技、北方華創(chuàng)、亞翔集成、南大光電、欣旺達(dá)、海陸重工、金溢科技、海能實(shí)業(yè)、揚(yáng)杰科技、京泉華。

　　有消息稱，國(guó)產(chǎn)GaN研發(fā)取得突破進(jìn)展，100V、150V、650V三個(gè)GaN新品將于2018年12月底試產(chǎn)，2019年正式量產(chǎn)。目前，英諾賽科已有5個(gè)產(chǎn)品（40V、60V、100V等）實(shí)現(xiàn)小批量生產(chǎn)并有接到訂單，這些產(chǎn)品均采用了目前行業(yè)領(lǐng)先的8寸Fab產(chǎn)線制造。

　　目前英諾賽科采用IDM全產(chǎn)業(yè)鏈模式，國(guó)內(nèi)首家自建8寸晶圓廠用于GaN的產(chǎn)業(yè)配套，成功建立了一條涵蓋研發(fā)、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、測(cè)試、銷售、市場(chǎng)、技術(shù)支持等在內(nèi)完整的GaN產(chǎn)業(yè)鏈。產(chǎn)品包括30V到650V的功率器件，功率模塊，及射頻器件等，將在5G通信，新能源汽車，智能制造，人工智能，大數(shù)據(jù)中心等戰(zhàn)略新興領(lǐng)域擁有巨大的優(yōu)勢(shì)和發(fā)展空間。

　　文章綜合綠聯(lián)、每日財(cái)報(bào)、maigoo、知乎、充電頭