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垂直型GaN器件市场发展前景广阔 但目前仍存在诸多技术挑战

2023-09-08 11:44      责任编辑:王昭    来源:www.newsijie.com    点击:
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垂直型GaN器件市场发展前景广阔 但目前仍存在诸多技术挑战

  氮化镓(GaN)是第三代宽禁带半导体,凭借宽禁带、高热导率、高击穿电场等优势,氮化镓被广泛应用到5G基站、卫星、无线充电、电源开关等领域。GaN可用于制备功率器件、射频器件、光电器件等,其器件性能优良,多用于高电压、高频率场景。

  目前GaN器件分为平面型与垂直型两种技术路线,目前基于非本征衬底的平面型GaN器件是市场主流产品。近年来,得益于科技水平提升,全球数据中心、5G基站、新能源汽车等新兴领域发展蓬勃,在此背景下,市场对电力电子技术、核心功率器件的要求也不断提升。但平面型GaN器件难以全面满足高压、高效、快速传输需求,在需求升级下,基于单晶GaN衬底的垂直型GaN器件受到市场广泛关注。

  与平面型GaN器件相比,垂直型GaN器件优势明显,包括动态特性稳定、易于实现高击穿电压、热稳定性好、开关频率高、体积小、易于实现雪崩特性等。随着GaN应用领域扩展、器件性能升级需求释放,垂直型GaN器件市场发展前景广阔。

  根据新思界产业研究中心发布的《2023-2028年垂直型GaN器件行业市场深度调研及投资前景预测分析报告》显示,受市场前景吸引,美国、日本、中国等多个国家均已发起垂直型GaN器件的研发项目。国外垂直型GaN器件相关企业有美国NexGen、Odyssey等。基于GaN-on-GaN技术,NexGen开发了700V/1200V垂直GaN功率半导体器件,预计2023年第三季度将实现全面生产。Odyssey已于2022年第四季度完成650V、1200V GaN垂直产品样品开发,2023年初开始送样客户。

  我国于2017年启动了“第三代半导体的衬底制备及同质外延”重点研发计划,以推动垂直型GaN器件研发和发展。我国垂直型GaN器件相关企业和机构有北京大学、浙江大学、中镓科技、中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所等。

  垂直型GaN器件包括垂直型GaN晶体管、垂直型GaN二极管等。作为新兴技术,目前垂直型GaN器件研究仍处于起步阶段,在材料、工艺、结构、理论等方面存在诸多关键技术挑战。

  新思界行业分析人士表示,目前美国、日本等国家已研制出多种垂直型GaN器件,部分企业实现小批量供货。我国垂直型GaN器件研发起步晚,在技术、理论、工艺等方面与国外相比仍存在差距。垂直型GaN器件性能优良,可满足下游高压、高效、快速传输需求,未来随着研究不断深入、技术突破,垂直型GaN器件市场发展前景广阔。

关键字: 氮化镓 垂直型GaN器件