氮化鎵為何被如此看好,能否替代硅基材料大放異彩?
氮化鎵材料相較于硅基材料,顯著優(yōu)勢體現(xiàn)在節(jié)能、成本節(jié)約及材料省用上。其核心亮點在于其超快的開關速度,在硅、碳化硅與氮化鎵三者中獨占鰲頭。這一特性直接促進了開關頻率的大幅提升,進而允許大幅縮減被動元器件及散熱器的尺寸與數(shù)量,有效降低了物料消耗,彰顯了氮化鎵在物料節(jié)省方面的卓越能力。
本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/202407/461101.htm此外,在效率層面,氮化鎵與碳化硅并駕齊驅(qū),通過實現(xiàn)極低的導通阻抗(即單位面積上可達到的最小電阻),相較于硅材料實現(xiàn)了數(shù)量級的優(yōu)化。這種高效的導電性能,是氮化鎵提升系統(tǒng)效率的關鍵所在。
綜合上述兩方面優(yōu)勢,氮化鎵的應用不僅促進了系統(tǒng)性能的整體飛躍,還自然帶動了成本的顯著降低。因此,氮化鎵材料成為提升系統(tǒng)效能、降低成本的不二之選,其應用必要性不言而喻。
據(jù)Yole預測,到2026年氮化鎵的市場規(guī)模將達到約10億美元,而碳化硅則達到約30億美元的市場規(guī)模。當然,這個數(shù)據(jù)是不斷被刷新的,到2026年,這個數(shù)目還有可能會不同,但是整個市場確實正在朝著這個方向不斷演進。
一個顯著的發(fā)展趨勢是,市場對寬禁帶材料的接納度持續(xù)攀升,預示著其將在更廣泛的領域內(nèi)占據(jù)日益重要的市場地位,而硅材料則可能在部分成熟應用中繼續(xù)發(fā)揮其獨特作用。與此同時,硅技術的創(chuàng)新步伐亦未停歇,我們觀察到,通過探索創(chuàng)新策略,硅材料仍擁有巨大的發(fā)展?jié)摿εc提升空間。然而,就技術進步的速率而言,采用寬禁帶材料的器件展現(xiàn)出了超越傳統(tǒng)硅基器件的強勁勢頭,預示著材料科學的未來發(fā)展方向。
英飛凌在成功收購GaN Systems之后,給英飛凌帶來最大的好處除了兩個公司物料品類的增加以外,還打開了很多技術研發(fā)的思路。當然,在成功收購GaN Systems之后,英飛凌的IP儲量是業(yè)界遙遙領先的。另外,當雙方的研發(fā)人員以及應用人員合并后,會產(chǎn)生很多思想上的碰撞,有助于英飛凌在研發(fā)和推向市場的速率方面大幅度提升了。
在英飛凌未并購GaN Systems之前,其主要產(chǎn)品線聚焦于分立式功率器件(Discrete Power)與集成式功率器件(Integrated Power)兩大類別。而并購GaN Systems后,產(chǎn)品線實現(xiàn)了質(zhì)的飛躍,從原有的兩類擴展至更為豐富的五大系列。
這一系列創(chuàng)新產(chǎn)品包括:原分立式器件已轉身為CoolGaN Transistor,專指高性能的氮化鎵單管; CoolGaN BDS,作為雙向開關的杰出代表,展現(xiàn)了其獨特的雙向控制能力; CoolGaN Smart系列集成了電流檢測等先進功能,為智能控制提供了強大支持; CoolGaN Drive則類似于早期的集成驅(qū)動器,進一步簡化了系統(tǒng)設計; CoolGaN Control作為系統(tǒng)級優(yōu)化的典范,將控制、驅(qū)動與開關功能完美融合,展現(xiàn)了英飛凌在氮化鎵材料應用上的前瞻視野與深厚實力。
可以預見的是,未來,硅、碳化硅、氮化鎵這三種先進材料將各自在多元化的應用場景中大放異彩,但需明確此預判非絕對定論,因客戶認知、市場需求及工程師偏好等因素均存在顯著差異。例如,在服務器領域,部分客戶傾向于碳化硅的高效性能,而另一部分則堅定地認為氮化鎵是功率半導體領域的未來之星,直接選擇氮化鎵技術繞過碳化硅。這種選擇多樣性反映了市場需求的多樣性與不確定性,同時也強調(diào)了材料選擇需綜合考慮多方因素,包括但不限于廠商策略、技術趨勢及終端客戶的接受度。
英飛凌CoolGaN?品牌,作為高壓開關器件系列的杰出代表,自CoolMOS時代起便承載著英飛凌對品質(zhì)與創(chuàng)新的承諾。凡是高壓(1000V以內(nèi),尤其是500V以上)的開關器件,均被賦予了“Cool”之名,這不僅是品牌標識,更是對卓越性能的承諾。
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