2021/10/11 氮化鎵芯片變革半導體行業
2021-10-11
氮化鎵作原料的第三代半導體，技術特性使其可在體積與重量減半的情況下，實現3倍于舊式硅芯片的充電功率。
手機充電器僅為氮化鎵芯片的應用場景之一。據公開信息顯示，目前在個人電腦、數據中心等領域均有商業應用，并正在向太陽能、電動汽車等領域拓展。
回顧半導體行業的發展歷史，新技術與新應用場景的變革總是會深刻影響著行業格局。硅由雙極型轉變為MOSFET時（bipolar to MOSFET），催生出了很多新的電源設計公司。
但要推動新技術由概念轉變為生意并非易事。與硅器件相比，氮化鎵器件的高成本同樣是亟待解決的問題。氮化鎵器件的成本主要來自芯片外延的開發與生產、代工（fab process）以及封裝三個環節。為了進一步實現氮化鎵的高頻特性，使用了專有開發的PDK套件高頻封裝，在代工方面采用fabless模式。未來將進一步提升工藝良率、減小die（裸晶或裸片，是芯片的組成部分。由晶圓切割得來，封裝后成為芯片）的面積，降低成本。
由于氮化鎵應用生態仍處發展階段，使用氮化鎵器件進行產品設計的難度也相對較高，這也從側面反映出，氮化鎵相關的行業生態尚未完善。與氮化鎵配套的高頻控制器、高頻磁芯等設備仍存在缺位的情況。以磁器件為例，目前氮化鎵器件已經能夠達到10M以上的開關頻率，但目前與之配套的磁器件頻率最高值僅為400k至500k。
另一方面，與硅芯片相比，氮化鎵芯片的二氧化碳排放量相對較少。據統計，到2050年，如果50%以上的硅器件能夠轉成氮化鎵器件，那么整個全球碳排放量可減少10%。
降低氮化鎵器件的成本、完善氮化鎵的行業生態、拓展新的應用場景都會是必須要解決的難題。但這些絕非一蹴而就的事，氮化鎵芯片的普及還需要時間。
（文章來源：面新聞）
【中順新能市場部 2021年10月11日 責任編輯：小鄭】
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