GaN的崛起之路
此后,被奉为第三代半导体材料GaN开始征战四方,“拳打”同属第三代的碳化硅(SiC),“脚踢”第二代砷化镓(GaAs),纵横半导体市场多年,受尽人们宠爱,靠的是其禁带宽度大、击穿电压高、热导率大、电子饱和漂移速度高、抗辐射能力强和良好的化学稳定性等优越性质,还有最重要的成本和兼容性。
行业巨头们的GaN发展现状
- 全球领先的功率半导体供应商英飞凌在功率半导体及智能卡IC市场上一直占据全球第一的位置,在高压电源技术方面遥遥领先,CoolMOS、IGBT、CoolGaN、CoolSiC等等都有完善的解决方案。
- 射频领域的龙头企业Qorvo从1999年起推动GaN研究,提供Sub-6GHz、厘米波/毫米波无线射频产品。Qorvo在国防和有线行业的GaN-on-SiC解决方案供应量全球第一。2018年12月推出了行业首款 28 Ghz 氮化镓 (GaN) 前端模块 (FEM)——QPF4001 FEM,扩大了其 5G 业务范围。
- 同样是RF领域,意法半导体是GaN-on-Si RF行业的领先厂商,在2019年3月宣布了与全球领先的半导体解决方案供应商MACOM的合作,瞄准全球5G基站应用,正在扩大6英寸GaN-on-Si产能,并计划进一步扩展至8英寸晶圆。
- 作为GaN和SiC功率半导体市场的主要参与者三菱电机公司在2019年1月开发出了首款超宽带数字控制的氮化镓功率放大器,该款放大器将会兼容一系列专注于第五代(5G)移动通信系统的6GHz以下频段。
坐上“牌桌”的中国玩家
终上所述,功率GaN技术、产品及市场主要还是掌控在美、日、欧企业手中,不过近年来,我国一直大力发展集成电路产业,2013 年科技部在“863”计划新材料技术领域项目征集指南中明确将第三代半导体材料及其应用列为重要内容。2015 年和 2016 年国家02专项(即:《极大规模集成电路制造技术及成套工艺》项目)也对第三代半导体功率器件的研制和应用进行立项。2016年,福建、广东、江苏、北京、青海等27个地区出台第三代半导体相关政策(不包括LED)近30条。一方面,多地均将第三代半导体写入“十三五”相关规划,另一方面,不少地方政府有针对性对当地具有一定优势的SiC和GaN材料企业进行扶持。
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