L'estrella en ascens del semiconductor de tercera generació: el nitrur de gal·li diversos nous punts de creixement en el futur

En comparació amb els dispositius de carbur de silici, els dispositius de potència de nitrur de gal·li tindran més avantatges en escenaris on es requereixin alhora eficiència, freqüència, volum i altres aspectes integrals, com ara els dispositius basats en nitrur de gal·li s'han aplicat amb èxit en el camp de la càrrega ràpida. a gran escala. Amb l'aparició de noves aplicacions aigües avall i l'avenç continu de la tecnologia de preparació de substrats de nitrur de gal·li, s'espera que els dispositius GaN continuïn augmentant de volum i es convertiran en una de les tecnologies clau per a la reducció de costos i l'eficiència, el desenvolupament ecològic sostenible.
1d989346cb93470c80bbc80f66d41fe2
Actualment, la tercera generació de materials semiconductors s'ha convertit en una part important de les indústries emergents estratègiques i també s'està convertint en el punt de comandament estratègic per aprofitar la propera generació de tecnologia de la informació, conservació d'energia i reducció d'emissions i tecnologia de seguretat de defensa nacional. Entre ells, el nitrur de gal·li (GaN) és un dels materials semiconductors de tercera generació més representatius com a material semiconductor de banda ampla amb un interval de banda de 3,4 eV.

El 3 de juliol, la Xina va reforçar l'exportació d'articles relacionats amb el gal·li i el germani, que és un important ajust polític basat en l'important atribut del gal·li, un metall rar, com el "nou gra de la indústria dels semiconductors" i els seus amplis avantatges d'aplicació en materials semiconductors, noves energies i altres camps. A la vista d'aquest canvi de política, aquest article discutirà i analitzarà el nitrur de gal·li des dels aspectes de la tecnologia de preparació i els reptes, els nous punts de creixement en el futur i el patró de competència.

Una breu introducció:
El nitrur de gal·li és un tipus de material semiconductor sintètic, que és un representant típic de la tercera generació de materials semiconductors. En comparació amb els materials de silici tradicionals, el nitrur de gal·li (GaN) té els avantatges d'una gran banda intermèdia, un fort camp elèctric de descomposició, baixa resistència a l'encesa, alta mobilitat d'electrons, alta eficiència de conversió, alta conductivitat tèrmica i baixa pèrdua.

El cristall únic de nitrur de gal·li és una nova generació de materials semiconductors amb un rendiment excel·lent, que es pot utilitzar àmpliament en comunicació, radar, electrònica de consum, electrònica d'automòbil, energia elèctrica, processament làser industrial, instrumentació i altres camps, de manera que el seu desenvolupament i producció en massa són el focus d'atenció de països i indústries d'arreu del món.

Aplicació de GaN

Estació base de comunicació 1--5G
La infraestructura de comunicacions sense fil és l'àrea d'aplicació principal dels dispositius de RF de nitrur de gal·li, que representen el 50%.
2--Alta font d'alimentació
La característica de "doble alçada" de GaN té un gran potencial de penetració en dispositius electrònics de consum d'alt rendiment, que poden complir els requisits d'escenaris de càrrega ràpida i protecció de càrrega.
3--Vehicle d'energia nova
Des del punt de vista de l'aplicació pràctica, els actuals dispositius semiconductors de tercera generació al cotxe són principalment dispositius de carbur de silici, però hi ha materials de nitrur de gal·li adequats que poden passar la certificació de regulació del cotxe dels mòduls de dispositius d'alimentació o altres mètodes d'embalatge adequats. encara serà acceptat per tota la planta i els fabricants OEM.
4--Centre de dades
Els semiconductors de potència GaN s'utilitzen principalment a les unitats de font d'alimentació PSU dels centres de dades.

En resum, amb l'aparició de noves aplicacions aigües avall i els avenços continus en la tecnologia de preparació de substrats de nitrur de gal·li, s'espera que els dispositius GaN continuïn augmentant de volum i es convertiran en una de les tecnologies clau per a la reducció de costos i l'eficiència i el desenvolupament sostenible.


Hora de publicació: 27-jul-2023