氮化鎵有望乘5G起飛 亟需建立產(chǎn)業(yè)鏈

　　隨著氮化鎵(GaN)不斷應用在二極管、場效電晶體(MOSFET)等元件上，不少業(yè)內(nèi)專家直言，電力電子產(chǎn)業(yè)即將迎來技術(shù)的大革命。氮化鎵雖然在成本上仍比傳統(tǒng)硅元件高出一大截，但其開關(guān)速度、切換損失等性能指標，也是硅元件難以望其項背的。特別是近年來隨著氮化鎵廣泛被應用于手機快充、電源以及5G市場，氮化鎵即將引領(lǐng)半導體技術(shù)革命的呼聲越來越高。

　　有望于手機快充、5G市場起飛

　　當下，氮化鎵的主要應用市場是手機快充、電源產(chǎn)業(yè)。近年來手機快充技術(shù)不斷發(fā)展，已成為智能手機標配，而促進其普及的重要推手便是氮化鎵組件。德州儀器(TI)電源管理應用經(jīng)理蕭進皇曾表示：“氮化鎵材料具有低Qg、Qoss與零Qrr的特性，能為高頻電源設(shè)計帶來效率提升、體積縮小與提升功率密度的優(yōu)勢，因此在服務器、通訊電源及便攜設(shè)備充電器等領(lǐng)域受到市場相當不錯的回響，應用需求也越來越多。”

　　為了縮短電池充電時間，縮小快充裝置，充電器制造商必須改用氮化鎵組件來實現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計。據(jù)了解，氮化鎵制程已經(jīng)吸引臺積電等晶圓代工業(yè)者投入。戴樂格(Dialog)便是與臺積電合作，利用臺積電標準化的650V硅上氮化鎵(GaN-On-Silicon)制程技術(shù)，針對消費性市場推出可大規(guī)模量產(chǎn)的解決方案。

　　此外，無線電通信也非常需要高性能的氮化鎵半導體組件。在去年年底舉行的MACOM媒體見面會上，MACOM無線產(chǎn)品中心資深總監(jiān)成鋼曾表示，MACOM推出的第四代的氮化鎵產(chǎn)品峰值效率達到70%，即是說如果讓中國現(xiàn)在所用的4G基站均采用氮化鎵而不是傳統(tǒng)的LDMOS，按照6毛錢一度電，7x24小時運營來計算，其可為運營商一年節(jié)省23億元電費，如果是效率更低的2G、3G成本將節(jié)約更多。

　　而對于正在落實中的5G通信，氮化鎵技術(shù)同樣起到了極大的推動作用。5G移動通信將從人與人通信拓展到萬物互聯(lián)，預計2025年全球?qū)a(chǎn)生1000億的連接，需求成長能力十分可觀。但顯然5G技術(shù)的門檻相對更高，不僅需要超帶寬，更需要高速接入，低接入時延，低功耗和高可靠性以支持海量設(shè)備的互聯(lián)。而氮化鎵器件擁有更高的功率密度、更高效率和更低功耗，剛好能夠滿足5G通信對于半導體元器件性能的要求。

　　國企有心無力?亟需建立氮化鎵產(chǎn)業(yè)鏈

　　氮化鎵作為新一代元件，國內(nèi)外企業(yè)都在積極布局。雖然早在2000年我國便開始了以氮化鎵和碳化硅為代表的寬禁帶半導體電力電子器件的研發(fā)工作。但我國氮化鎵核心材料、器件原始創(chuàng)新能力仍相對薄弱，目前氮化鎵方面的核心技術(shù)主要集中在國外企業(yè)手上。

　　目前國內(nèi)在只有極少數(shù)的公司在氮化鎵有深入的研究，更別說具備氮化鎵晶片生產(chǎn)能力，其中華為、中興等巨頭都是選擇通過與MACOM形成戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系，并且只是將硅基氮化鎵產(chǎn)品應用于打造基站方面。相對于氮化鎵的巨大潛力，國內(nèi)企業(yè)似乎陷入了有心無力的僵局。

　　作為國內(nèi)乃至全球為數(shù)不多的具備氮化鎵晶片生產(chǎn)能力的公司，蘇州納維科技總經(jīng)理徐科認為氮化鎵的未來市場是一個數(shù)萬億美元的市場，但也指出國內(nèi)更需要的是建立氮化鎵產(chǎn)業(yè)鏈，發(fā)展氮化鎵的產(chǎn)業(yè)鏈——在整個產(chǎn)業(yè)鏈中，國內(nèi)在氮化鎵基底的器件研發(fā)和生產(chǎn)上仍然面臨斷層。

　　總的來說，在手機快充的需求帶動與5G通信的落實效應下，氮化鎵組件的市場前景十分廣闊，相信經(jīng)濟規(guī)模很快就會出現(xiàn)。在這個機遇時刻，企業(yè)要加快布局，不僅要加強研發(fā)，推出相關(guān)氮化鎵組件產(chǎn)品，更要對重要應用市場——手機快充、5G通信、電源等加大投資力度，建立起產(chǎn)業(yè)鏈，同時形成以氮化鎵為依靠的半導體產(chǎn)業(yè)體系。