0
  • 聊天消息
  • 系統(tǒng)消息
  • 評論與回復(fù)
登錄后你可以
  • 下載海量資料
  • 學(xué)習(xí)在線課程
  • 觀看技術(shù)視頻
  • 寫文章/發(fā)帖/加入社區(qū)
會(huì)員中心
創(chuàng)作中心

完善資料讓更多小伙伴認(rèn)識(shí)你,還能領(lǐng)取20積分哦,立即完善>

3天內(nèi)不再提示

GaN成為半導(dǎo)體界矚目的焦點(diǎn)

安富利 ? 來源:互聯(lián)網(wǎng) ? 作者:佚名 ? 2017-10-11 08:21 ? 次閱讀
氮化鎵(GaN)

半導(dǎo)體行業(yè)在摩爾定律的“魔咒”下已經(jīng)狂奔了50多年,一路上挾風(fēng)帶雨的,好不風(fēng)光。不過隨著半導(dǎo)體工藝的特征尺寸日益逼近理論極限,摩爾定律對半導(dǎo)體行業(yè)的加速度已經(jīng)明顯放緩,為獲得更細(xì)小“線寬”的投資,未必能夠帶來更劃算的收益。

所以未來半導(dǎo)體技術(shù)的提升,除了進(jìn)一步榨取摩爾定律在制造工藝上最后一點(diǎn)“剩余價(jià)值”外,尋找硅(Si)以外新一代的半導(dǎo)體材料,也就成了一個(gè)重要方向。在這個(gè)過程中,氮化鎵(GaN)近年來作為一個(gè)高頻詞匯,進(jìn)入了人們的視野。

GaN和SiC同屬于第三代高大禁帶寬度的半導(dǎo)體材料,和第一代的Si以及第二代的GaAs等前輩相比,其在特性上優(yōu)勢突出(見表1)。表中這些貌似高深的參數(shù),最終會(huì)給半導(dǎo)體器件性能帶來哪些直接影響,我們不妨“翻譯”一下。

由于禁帶寬度大、導(dǎo)熱率高,GaN器件可在200℃以上的高溫下工作,能夠承載更高的能量密度,可靠性更高;較大禁帶寬度和絕緣破壞電場,使得器件導(dǎo)通電阻減少,有利與提升器件整體的能效;電子飽和速度快,以及較高的載流子遷移率,可讓器件高速地工作。

因此,利用GaN人們可以獲得具有更大帶寬、更高放大器增益、更高能效、尺寸更小的半導(dǎo)體器件,這與半導(dǎo)體行業(yè)一貫的“調(diào)性”是吻合的。

表1,不同半導(dǎo)體材料特性對比

與GaN相比,實(shí)際上同為第三代半導(dǎo)體材料的SiC的應(yīng)用研究起步更早,而之所以GaN近年來更為搶眼,主要的原因有兩點(diǎn)。

首先,GaN在降低成本方面顯示出了更強(qiáng)的潛力,目前主流的GaN技術(shù)廠商都在研發(fā)以Si為襯底的GaN的器件,以替代昂貴的SiC襯底。有分析預(yù)測到2019年GaN MOSFET的成本將與傳統(tǒng)的 Si器件相當(dāng),屆時(shí)很可能出現(xiàn)一個(gè)市場拐點(diǎn)。

其次,由于GaN器件是個(gè)平面器件,與現(xiàn)有的Si半導(dǎo)體工藝兼容性強(qiáng),這使其更容易與其他半導(dǎo)體器件集成,比如有廠商已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了驅(qū)動(dòng)IC和GaN開關(guān)管的集成,進(jìn)一步降低用戶的使用門檻。

正是基于GaN的上述特性,越來越多的人看好其發(fā)展的后勢。特別是在幾個(gè)關(guān)鍵市場中,GaN都表現(xiàn)出了相當(dāng)?shù)臐B透力。

射頻RF)領(lǐng)域?qū)⑹荊aN的主戰(zhàn)場。有分析指出,與目前在RF領(lǐng)域占統(tǒng)治地位的LDMOS器件相比,采用0.25微米工藝的GaN器件頻率可高達(dá)其4倍,帶寬可增加20%,功率密度可達(dá)6-8W/mm(LDMOS為1~2W/mm),且無故障工作時(shí)間可達(dá)100萬小時(shí),更耐用,綜合性能優(yōu)勢明顯。5G的商用無疑會(huì)是GaN在射頻市場發(fā)展的一個(gè)驅(qū)動(dòng)力。

根據(jù)市場研究機(jī)構(gòu)Yole的預(yù)測,受5G網(wǎng)絡(luò)部署的拉動(dòng),全球RF功率器件市場在2016年到2022年間將增長75%,年復(fù)合增長率達(dá)到9.8%;GaN將在未來5~10年成為3W以上RF功率應(yīng)用的主流技術(shù),而LDMOS的整體市場規(guī)模將下降到15%以下。

與此同時(shí),我們會(huì)發(fā)現(xiàn),在其他RF領(lǐng)域,也都會(huì)有GaN的身影,作為重要的升級(jí)換代技術(shù),向原有的半導(dǎo)體器件發(fā)起挑戰(zhàn)(詳見表2)。從表2中可以看出,除了雷達(dá)等性能敏感型的應(yīng)用,低成本的Si基GaN都有涉足,無疑會(huì)成為GaN開疆?dāng)U土的“功臣”。

電力電子領(lǐng)域,GaN也找到了自己的位置。通常大家認(rèn)為,由于材料特性的差異,SiC適用于高于1200V以上的高電壓大功率應(yīng)用,而GaN器件更適合于40-1200V的高頻應(yīng)用,GaN 在 600V/3KW 以下的應(yīng)用場合更占優(yōu)勢,在微型逆變器、伺服器、馬達(dá)驅(qū)動(dòng)、UPS等領(lǐng)域與傳統(tǒng)的MOSFET或IGBT展開競爭,讓電源產(chǎn)品更為輕薄、高效。

而GaN的這個(gè)定位也更有利于其向消費(fèi)類市場的滲透,這后面的市場空間就更為可觀了。

同時(shí),也有人看好GaN單晶襯底在光電子領(lǐng)域的應(yīng)用,比如在激光顯示方面的應(yīng)用前景,認(rèn)為這會(huì)與VR/AR等新興行業(yè)形成互動(dòng),開辟出新的應(yīng)用領(lǐng)域。

如果我們將半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展看做是一臺(tái)大戲,與目前絕對的主角Si材料這樣的“老戲骨”相比,GaN還是一個(gè)初出茅驢的“小鮮肉”,但是TA在自己的“戲碼”中,已經(jīng)逐漸挑起了大梁,扮演著當(dāng)仁不讓的角色,未來GaN的市場“吸粉”能力不容小覷。當(dāng)前,各個(gè)“玩家”圍繞GaN的卡位和布局已經(jīng)展開,好戲還在后頭。

聲明:本文內(nèi)容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網(wǎng)站授權(quán)轉(zhuǎn)載。文章觀點(diǎn)僅代表作者本人,不代表電子發(fā)燒友網(wǎng)立場。文章及其配圖僅供工程師學(xué)習(xí)之用,如有內(nèi)容侵權(quán)或者其他違規(guī)問題,請聯(lián)系本站處理。 舉報(bào)投訴
  • GaN
    GaN
    +關(guān)注

    關(guān)注

    19

    文章

    1944

    瀏覽量

    73623

原文標(biāo)題:飆戲半導(dǎo)體界老戲骨,GaN是不是還嫩了點(diǎn)?

文章出處:【微信號(hào):AvnetAsia,微信公眾號(hào):安富利】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請注明出處。

收藏 人收藏

    評論

    相關(guān)推薦

    探秘GaN功率半導(dǎo)體封裝:未來趨勢一網(wǎng)打盡!

    隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展,功率半導(dǎo)體器件在電力電子、射頻通信等領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛。其中,氮化鎵(GaN)功率半導(dǎo)體器件以其高電子遷移率、高擊穿電壓、低導(dǎo)通電阻等優(yōu)異特性,成為了當(dāng)前研究的
    的頭像 發(fā)表于 01-02 12:46 ?231次閱讀
    探秘<b class='flag-5'>GaN</b>功率<b class='flag-5'>半導(dǎo)體</b>封裝:未來趨勢一網(wǎng)打盡!

    羅姆與臺(tái)積電合作,共同推進(jìn)GaN功率半導(dǎo)體在車載設(shè)備中的應(yīng)用

    近日,有報(bào)道指出,羅姆公司將委托知名半導(dǎo)體代工廠臺(tái)積電生產(chǎn)硅基板上的氮化鎵(GaN)功率半導(dǎo)體,用于車載設(shè)備。這一合作標(biāo)志著羅姆在功率半導(dǎo)體領(lǐng)域戰(zhàn)略布局的一次重要調(diào)整。自2022年羅姆
    的頭像 發(fā)表于 12-12 11:23 ?299次閱讀
    羅姆與臺(tái)積電合作,共同推進(jìn)<b class='flag-5'>GaN</b>功率<b class='flag-5'>半導(dǎo)體</b>在車載設(shè)備中的應(yīng)用

    第三代半導(dǎo)體氮化鎵(GaN)基礎(chǔ)知識(shí)

    第三代半導(dǎo)體氮化鎵(GaN)。它以其卓越的性能和廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域,在科技掀起了一陣熱潮。 ? 今天我要和你們聊一聊半導(dǎo)體領(lǐng)域的一顆“新星”——第三代
    的頭像 發(fā)表于 11-27 16:06 ?585次閱讀
    第三代<b class='flag-5'>半導(dǎo)體</b>氮化鎵(<b class='flag-5'>GaN</b>)基礎(chǔ)知識(shí)

    德州儀器日本會(huì)津工廠投產(chǎn)GaN功率半導(dǎo)體

    近日,德州儀器(TI)宣布了一個(gè)重要的里程碑事件:其基于氮化鎵(GaN)的功率半導(dǎo)體已在日本會(huì)津工廠正式投產(chǎn)。這一舉措標(biāo)志著德州儀器在GaN功率半導(dǎo)體領(lǐng)域自有制造產(chǎn)能的大幅提升,產(chǎn)能增
    的頭像 發(fā)表于 10-30 17:30 ?469次閱讀

    SiC和GaN:新一代半導(dǎo)體能否實(shí)現(xiàn)長期可靠性?

    近年來,電力電子應(yīng)用中硅向碳化硅(SiC)和氮化鎵(GaN)的轉(zhuǎn)變越來越明顯。在過去的十年中,SiC和GaN半導(dǎo)體成為了推動(dòng)電氣化和強(qiáng)大未來的重要力量。得益于其固有特性,寬禁帶
    的頭像 發(fā)表于 10-09 11:12 ?373次閱讀
    SiC和<b class='flag-5'>GaN</b>:新一代<b class='flag-5'>半導(dǎo)體</b>能否實(shí)現(xiàn)長期可靠性?

    氮化鎵(GaN)功率半導(dǎo)體市場風(fēng)起云涌,引領(lǐng)技術(shù)革新與產(chǎn)業(yè)升級(jí)

    自去年以來,氮化鎵(GaN)功率半導(dǎo)體市場持續(xù)升溫,成為半導(dǎo)體行業(yè)的焦點(diǎn)。英飛凌、瑞薩電子、格芯等業(yè)界巨頭紛紛通過并購
    的頭像 發(fā)表于 08-26 16:34 ?541次閱讀

    芯干線科技GaN功率器件及應(yīng)用

    的性能提升提供了強(qiáng)大動(dòng)力。而現(xiàn)今,以碳化硅(SiC)和氮化鎵(GaN)等為代表的寬禁帶半導(dǎo)體材料,作為第三代半導(dǎo)體材料,正因其優(yōu)異的性能而備受矚目,其中碳化硅(SiC)和氮化鎵(
    的頭像 發(fā)表于 08-21 10:01 ?543次閱讀
    芯干線科技<b class='flag-5'>GaN</b>功率器件及應(yīng)用

    瑞能半導(dǎo)體亮相2024慕尼黑上海電子展

    在2024年慕尼黑上海電子展的璀璨舞臺(tái)上,瑞能半導(dǎo)體以其卓越的行業(yè)地位和深厚的技術(shù)底蘊(yùn),成為全場矚目的焦點(diǎn)。作為全球功率半導(dǎo)體領(lǐng)域的佼佼者,
    的頭像 發(fā)表于 07-08 15:54 ?829次閱讀

    SK啟方半導(dǎo)體計(jì)劃年底完成650V GaN HEMT開發(fā)工作

    半導(dǎo)體技術(shù)的浪潮中,韓國8英寸晶圓代工廠SK啟方半導(dǎo)體(SK keyfoundry)近日宣布了一項(xiàng)重大技術(shù)突破——已確保新一代功率半導(dǎo)體GaN(氮化鎵)的關(guān)鍵器件特性。這一里程碑式的
    的頭像 發(fā)表于 06-25 10:38 ?539次閱讀

    瑞薩電子收購Transphorm,加速GaN功率半導(dǎo)體市場布局

    全球半導(dǎo)體解決方案的領(lǐng)軍者瑞薩電子近日宣布,已成功完成對氮化鎵(GaN)功率半導(dǎo)體全球供應(yīng)商Transphorm, Inc.(Nasdaq:TGAN)的收購,此舉標(biāo)志著瑞薩電子在寬禁帶(WBG)
    的頭像 發(fā)表于 06-22 14:08 ?926次閱讀

    KOWIN康盈半導(dǎo)體閃耀2024世半導(dǎo)體大會(huì)

    近日,備受矚目的2024世半導(dǎo)體大會(huì)暨南京國際半導(dǎo)體博覽會(huì)在南京國際博覽中心4號(hào)館盛大開幕。此次大會(huì)于6月5日至7日舉行,吸引了300余家行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)參展,共同探討了
    的頭像 發(fā)表于 06-14 11:35 ?685次閱讀

    全球矚目!SEMiBAY/灣芯展震撼登場,逾200家半導(dǎo)體頭部企業(yè)集結(jié)力挺,共筑半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)盛宴!

    驅(qū)動(dòng)下,猶如璀璨新星劃破天際,以其獨(dú)特魅力在短短兩個(gè)月內(nèi)迅速匯聚了全球半導(dǎo)體行業(yè)的矚目焦點(diǎn),成功贏得超過200家國內(nèi)外半導(dǎo)體業(yè)界領(lǐng)軍品牌的熱烈響應(yīng)與深度合作承諾。這一實(shí)力天團(tuán)陣容涵蓋了
    發(fā)表于 04-08 14:03 ?950次閱讀
    全球<b class='flag-5'>矚目</b>!SEMiBAY/灣芯展震撼登場,逾200家<b class='flag-5'>半導(dǎo)體</b>頭部企業(yè)集結(jié)力挺,共筑<b class='flag-5'>半導(dǎo)體</b>產(chǎn)業(yè)盛宴!

    深迪半導(dǎo)體榮獲“2023-2024半導(dǎo)體行業(yè)/MEMS芯片創(chuàng)新引領(lǐng)企業(yè)”獎(jiǎng)

    2024年3月28日-29日,備受矚目的“2024半導(dǎo)體生態(tài)創(chuàng)新大會(huì)”活動(dòng)落下帷幕,深迪半導(dǎo)體憑借其卓越的創(chuàng)新能力和行業(yè)影響力,榮獲“2023-2024半導(dǎo)體行業(yè)/MEMS芯片創(chuàng)新引領(lǐng)
    的頭像 發(fā)表于 04-02 11:15 ?745次閱讀
    深迪<b class='flag-5'>半導(dǎo)體</b>榮獲“2023-2024<b class='flag-5'>半導(dǎo)體</b>行業(yè)/MEMS芯片創(chuàng)新引領(lǐng)企業(yè)”獎(jiǎng)

    德州儀器正在將GaN半導(dǎo)體生產(chǎn)工藝向8英寸過渡

    德州儀器,作為全球領(lǐng)先的半導(dǎo)體解決方案供應(yīng)商,近日宣布正在積極推進(jìn)其氮化鎵(GaN半導(dǎo)體生產(chǎn)工藝從當(dāng)前的6英寸向8英寸過渡。這一重大舉措旨在進(jìn)一步提高生產(chǎn)效率、降低成本,并鞏固公司在GaN
    的頭像 發(fā)表于 03-07 11:06 ?803次閱讀

    三安宣布進(jìn)軍美洲市場,為市場提供SiC和GaN功率半導(dǎo)體產(chǎn)品

    1月8日,Luminus Devices宣布,湖南三安半導(dǎo)體與其簽署了一項(xiàng)合作協(xié)議,Luminus將成為湖南三安SiC和GaN產(chǎn)品在美洲的獨(dú)家銷售渠道,面向功率半導(dǎo)體應(yīng)用市場。
    的頭像 發(fā)表于 01-13 17:17 ?1489次閱讀