虽然现在只是初期阶段,但GaN却为功率器件厂商及LED提供了非常大的可能性。在2009年以后,至少吸引了8800万美元的资金(主要投向美国Transphorm公司)。使用GaN的器件能够给消费类电子产品、照明器具及IT(信息通信)设备带来诸多优点。其需求估计在2015年之前将达到3亿美元,并且将比以前预想的时间更快达到10亿美元规模。
在POL(point-of-load,负载点)器件、数据服务器及高性能通信服务器使用的50~250V高端电源领域,销售GaN功率器件的美国国际整流器公司(International Rectifier,IR)和美国EPC公司的器件提供的效率之高,颇受客户好评。在这一IT及消费类电子产品领域,估计今后数年内GaN器件的销售额将持续占据50%以上的比例。
可开辟其他需求的用途方面,额定峰值电压估计在1200V左右。虽说GaN器件可在价格较低的硅基板上形成,但同样可在高温下工作的、具有高电子迁移率的SiC(碳化硅)这一竞争对手也不容忽视。虽然GaN的成本最多可比SiC低40%,但对于600V的GaN器件而言,在最初会带来很大影响的太阳能逆变器市场上,必须要战胜已普及的SiC。如果能战胜SiC的话,600V的GaN器件便有望在太阳能发电逆变器市场上扮演重要角色,延续其在UPS(不间断电源)及纯电动汽车(EV)市场的发展气势。
Transphorm首先与制造微逆变器的美国Enphase Energy公司通过名为“US Department of Energy-backed program”的项目展开了合作。另外,Transphorm还是最受关注的GaN相关投资对象,2009年以后从风险基金获得了共计6300万美元的资金。
大厂商也纷纷涉足
外延晶圆厂商比利时EpiGaN公司(或德国AZZURRO Semiconductors公司)、无厂商器件厂商加拿大GaN Systems公司、IC和部件供应商(收购了美国Velox Semiconductors公司的)美国Power Integrations公司已开始与德国英飞凌(Infineon)、韩国LG电子、荷兰恩智浦(NXP)、瑞士意法半导体(STMicroelectronics)、松下、古河电工、韩国三星电子(Samsung Electronics)等大厂商展开合作。
尽管这些江南电竞官网客服电话 在GaN功率器件的潜在能力方面拥有充分的自信,但同时也面临着自己的产品如何被认可的课题,估计要花费大量时间才能使销售额实现最大限度的增长。在实用化阶段,只有少数器件能够高价畅销,但随着大量生产,价格迟早会降至商用水平。同理,目前的价格远远高于数年后的硅基GaN外延晶圆也是如此。
生产成本可能会随着现行150mm晶圆的技术改进,以及向200mm晶圆的过渡而下降。但最终完全取决于业务模式。国际整流器公司选择完全整合的做法,而意法半导体及恩智浦恐怕不会自行生产外延晶圆,仍会像以前一样购买外延晶圆,只使用自己的CMOS工艺来生产。
掌握器件构造关键的外延
GaN器件构造会因是否采用整合手段而有所差异。IR和EPC通过采用逆向工程,使用了在Si基板上层叠的1μ~1.5μm厚的GaN外延层,而EpiGaN和AZZURRO提出了供应5μ~7μm厚GaN层的方案,其中蕴藏着彻底改变器件制造方法以及击穿电压的可能性。现在,为GaN功率器件用途采购外延晶圆的主要江南电竞官网客服电话 为GaN Systems、Nitek,以及BeMiTec等无厂江南电竞官网客服电话 。这些江南电竞官网客服电话 目前规模还较小,因此外延晶圆厂商在这一市场上能否获得成功还不得而知。
2013年市场将全面扩大
IR和EPC已在销售GaN产品,在实用化上走在了最前面。不过,他们的产品尚未完全得到认可,销售额还很低。EPC通过美国DigiKey公司的网店来销售,销量难以推断,恐怕收益只有30万美元左右。
2011年GaN器件普通市场的规模约为250万美元。2012年估计至少会有两家以上的大江南电竞官网客服电话 以及一家或两家新进江南电竞官网客服电话 开始大量生产。Yole Développement预测2012年GaN器件的市场规模有望超过1300万美元,但市场估计要等到2013年才会真正启动,预计会有高达5000万美元的市场需求。
势头迅猛的硅基GaN LED
硅基GaN技术正在走向普及,采用同样构造的功率器件也会越来越多。与功率电子领域相比,LED领域已导入GaN技术,因此实用化所花费的时间会更短。
(来源:日经技术在线)